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土壤干缩开裂和卷曲分析的数值模型与若干进展Ⅰ:基本方程与网格类数值方法 被引量：1
1
作者 章青 刘攀勇 +1 位作者 顾鑫 乔延赫 《水利学报》 北大核心 2025年第1期42-55,共14页
随着全球气候环境的变化和极端干燥天气的多发,土壤干缩开裂和卷曲问题愈加受到关注。土壤干缩裂缝和卷曲的产生破坏了土体结构的完整性,容易引起各种潜在的自然灾害。土壤干缩开裂和卷曲问题极为复杂,涉及水分蒸发、土体收缩、裂纹演... 随着全球气候环境的变化和极端干燥天气的多发,土壤干缩开裂和卷曲问题愈加受到关注。土壤干缩裂缝和卷曲的产生破坏了土体结构的完整性,容易引起各种潜在的自然灾害。土壤干缩开裂和卷曲问题极为复杂,涉及水分蒸发、土体收缩、裂纹演化、空气侵入以及土层卷曲等过程,耦合了热-水-力-化等多物理场的相互作用。发展土壤干缩开裂和卷曲分析的数值模型和高效算法,再现蒸发条件下土壤的水分演化、体积收缩、裂纹扩展和土层卷曲的全过程,仍然面临着复杂的科学挑战。本文重点论述了土壤水分蒸发过程中水分演化、体积收缩、裂纹萌生和土层卷曲的力学机制,分析了致使土壤干缩开裂和卷曲的主要影响因素,给出了土壤开裂和卷曲分析的基本方程,评述了网格类数值方法在土壤干缩开裂和卷曲分析领域的发展与应用情况。分析表明,常规的网格类数值方法受到变形连续性假定和网格的约束,难以解决多裂纹和三维复杂裂纹的扩展问题。无网格粒子类方法直接在离散点集上构造插值基函数,在捕捉复杂土体的开裂和卷曲行为上具有很大的潜力。 展开更多
关键词 土壤干缩开裂 土层卷曲 多物理场耦合作用 力学机制 网格类数值模型
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土壤干缩开裂和卷曲分析的数值模型与若干进展Ⅱ:无网格粒子类方法与混合数值模型
2
作者 章青 刘攀勇 +1 位作者 顾鑫 乔延赫 《水利学报》 北大核心 2025年第2期145-158,共14页
土壤干缩开裂和卷曲容易引发各种潜在的自然灾害,是学术界和工程界长期关注的问题。土壤干缩开裂和卷曲的物理力学机制极为复杂,影响因素众多,理论分析和试验研究很难再现实际环境下土壤干缩开裂和卷曲过程。虽然基于网格类的数值方法... 土壤干缩开裂和卷曲容易引发各种潜在的自然灾害,是学术界和工程界长期关注的问题。土壤干缩开裂和卷曲的物理力学机制极为复杂,影响因素众多,理论分析和试验研究很难再现实际环境下土壤干缩开裂和卷曲过程。虽然基于网格类的数值方法在该问题的研究中已取得一系列研究成果,但由于网格类数值方法在求解开裂问题的固有缺陷,该问题的求解仍然存在诸多困难。无网格粒子类方法在解决开裂、大变形等问题方面具有独特优势,近年来得到迅速发展,也在土壤干缩开裂和卷曲问题得到了应用。本文综述了无网格粒子类方法与各种混合数值模型在该领域的主要进展,重点介绍了本文作者构建的用于土体干缩开裂和卷曲分析的近场动力学数值模型以及相关研究成果。研究结果表明,近场动力学方法是分析土体干缩开裂和卷曲问题的一种有效方法,但土体干缩开裂和卷曲问题的数值建模和计算分析仍面临诸多挑战,未来可在热-水-化-力等多物理场耦合分析的数值模型、土体弹塑性本构关系、土体干缩开裂和卷曲的多尺度模拟、考虑土体性能参数的演化和复杂边界条件,以及发展高精度高效率的数值算法等方面开展进一步的研究。 展开更多
关键词 土体干缩开裂 土层卷曲 无网格粒子类方法 混合数值模型 近场动力学
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基于多场耦合数值模型的含水合物多孔介质声学特性:骨架颗粒排列和形状的影响
3
作者 王云龙 邢兰昌 +3 位作者 魏伟 韩维峰 朱作飞 苏丕波 《新能源进展》 北大核心 2025年第1期7-16,共10页
含水合物沉积物的声学特性受到水合物饱和度和微观赋存模式、骨架颗粒排列方式和形状等因素的影响,目前尚缺少针对骨架颗粒排列方式和颗粒形状影响规律和机理的研究。基于电-力-声多物理场耦合建模方法建立了不同骨架颗粒排列方式和不... 含水合物沉积物的声学特性受到水合物饱和度和微观赋存模式、骨架颗粒排列方式和形状等因素的影响,目前尚缺少针对骨架颗粒排列方式和颗粒形状影响规律和机理的研究。基于电-力-声多物理场耦合建模方法建立了不同骨架颗粒排列方式和不同颗粒形状条件下的含水合物沉积物有限元数值模型,探讨了不同水合物分布模式和饱和度条件下骨架颗粒排列方式和形状对沉积物声速和声衰减特性的影响规律和机理。研究结果表明:(1)水合物饱和度较低时,骨架颗粒菱形排列模型中石英砂颗粒体积占比高于立方排列模型,菱形排列模型的声速相对较高;随着水合物饱和度的升高,两类模型中水合物体积占比差异随之增大,水合物在立方排列模型中的体积占比相对较高,菱形排列模型的声速增长速率较低;(2)菱形排列模型的孔隙度小于立方排列模型,声波传播过程中能量衰减较低;(3)与圆球颗粒模型相比,椭球颗粒模型包含纵横比小且数量多的孔隙,导致椭球颗粒模型体积模量较小、声速较低;(4)椭球颗粒模型中孔隙的数量较多且尺寸较小,导致椭球颗粒模型中的波能损耗低于圆球颗粒模型。研究结果可为天然气水合物储层地震勘探和声波测井数据的解释提供理论支撑。 展开更多
关键词 天然气水合物 多孔介质 数值模型 颗粒排列 颗粒形状 声学特性
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水动力数值模型在码头建设方案比选中的应用
4
作者 朱政涛 江青蓉 +2 位作者 黄东 李海彬 陈鑫池 《水运工程》 2025年第2期72-80,100,共10页
以北江左岸某码头工程为例,采用有限体积法分别建立北江韶关(二)水文站—濛浬水电站长约37.0 km河段的一维水动力模型及工程上下游长约4.6 km河段的二维水动力模型,定量研究不同建设方案下河道行洪水位、流速分布、蓄洪容积的差异。结... 以北江左岸某码头工程为例,采用有限体积法分别建立北江韶关(二)水文站—濛浬水电站长约37.0 km河段的一维水动力模型及工程上下游长约4.6 km河段的二维水动力模型,定量研究不同建设方案下河道行洪水位、流速分布、蓄洪容积的差异。结果表明:当洪水频率在50 a一遇至10 a一遇时,码头工程各方案下河道水位壅高值不超过0.02 m;水流流速和流态变化主要位于码头上游100 m至下游260 m的局部河段,不同方案下河道高流速区域变化较小,主槽动力轴线在工程前后不会发生重大调整;同时在港池清淤疏浚作用下工程后该河段实际蓄洪容积增加。最终从行洪安全及码头货物安全角度考虑,方案2为推荐方案,相关研究方法可为类似码头建设提供科学借鉴。 展开更多
关键词 水动力数值模型 码头 洪水影响 方案比选
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卧式液氦储罐流体晃动动态响应特性数值模型
5
作者 张财功 张文艳 +5 位作者 钟雪 李长俊 刘良果 彭晔 庞钰 周艾妍 《油气与新能源》 2025年第1期62-76,共15页
液氦储罐运行过程中,外界晃动激励引起气液界面形态及气液相间传热传质特性的改变,导致储罐内流体热力学特性的动态响应。针对液氦储罐晃动动态响应特性不明的问题,利用现有研究广泛采用的正弦晃动激励,基于Volume of Fluid(VOF)模型与... 液氦储罐运行过程中,外界晃动激励引起气液界面形态及气液相间传热传质特性的改变,导致储罐内流体热力学特性的动态响应。针对液氦储罐晃动动态响应特性不明的问题,利用现有研究广泛采用的正弦晃动激励,基于Volume of Fluid(VOF)模型与用户自定义函数(UDF)建立了液氦储罐晃动动态响应数值模型。考虑储罐在初始运行30 s内加载晃动激励的初始晃动工况与储罐静置3 h后加载30 s晃动激励的偶然晃动工况,分析了储罐在初始晃动与偶然晃动工况下气液界面形态与压力响应特性的时空演化规律,讨论了两种晃动工况对升温及自增压特性的影响机制。研究表明,正弦晃动引起气液界面往复波动,界面上出现随时间增厚的混合层。偶然晃动时的相界面较初始晃动工况不规则,波动幅度更大。偶然晃动时,气液界面附近出现了较初始晃动更显著的混合层,30 s时混合层的厚度发展到约0.43 m。初始晃动导致液氦储罐蒸发强化现象,储罐自增压速率较静置工况更高。偶然晃动导致冷凝强化现象,即气相区温度、压力随时间下降,100 s时偶然晃动工况下的气相压力较静态工况低58.82 Pa,这是因为界面处的气相发生冷凝。 展开更多
关键词 液氦储罐 晃动动态响应 气液界面形态 压力演化 数值模型
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海岸带“海陆空”数值模型及应用综述 被引量：1
6
作者 李勇 杨朋 +3 位作者 文明征 姜兴钰 田立柱 王福 《华北地质》 2022年第3期7-15,共9页
数值模型作为津冀沿海“海陆空”综合地质调查与观测体系建设的必要组成部分,在环境地质成果表达和综合研究中具有重要的不可替代的作用。本文论述了与海岸带“空陆海”相关的众多开源数值模型,这些模型在工程设计和科学研究中经常会使... 数值模型作为津冀沿海“海陆空”综合地质调查与观测体系建设的必要组成部分,在环境地质成果表达和综合研究中具有重要的不可替代的作用。本文论述了与海岸带“空陆海”相关的众多开源数值模型,这些模型在工程设计和科学研究中经常会使用到,具有获取方便、使用灵活及便于耦合等优点。本文主要从流体运动(包括水体和大气)的角度,分海洋数值模型、大气数值模型、陆地数值模型以及耦合数值模型等四个方面介绍了各种模型的优缺点、网格形式、求解方法及应用领域,阐述了各种模型在工程设计和科学研究中的应用实例,分析了耦合模型的未来发展方向。 展开更多
关键词 海岸带 海洋数值模型 大气数值模型 陆地数值模型 耦合数值模型
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大前庭导水管综合征内耳三维数值模型建立及流固耦合分析
7
作者 孙秀珍 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期106-106,共1页
目的通过颞骨薄扫图像建立大前庭导水管综合征(LVAS)患者及正常人内耳三维重建模型,对其行流固耦合数值模拟分析,从生物力学的角度对该病的发病机制进行分析及验证。方法收集了5名儿童颞骨CT图像,通过Mimics、Geomagic软件建立含前庭导... 目的通过颞骨薄扫图像建立大前庭导水管综合征(LVAS)患者及正常人内耳三维重建模型,对其行流固耦合数值模拟分析,从生物力学的角度对该病的发病机制进行分析及验证。方法收集了5名儿童颞骨CT图像,通过Mimics、Geomagic软件建立含前庭导水管(VA)的内耳三维模型,并利用ANSYS软件建立圆窗膜模型和流固耦合模型,对其进行流固耦合分析。结果通过颞骨CT薄扫图像建立了7例VA扩大及1例正常的模型,并成功构建圆窗膜模型,最终组建流固耦合模型。在施加不同压力载荷时,圆窗膜均发生形变,且变形趋势与载荷变化趋势基本一致。圆窗膜的变形和应力随载荷的增大而增大;在相同载荷作用下,圆窗膜的变形和应力随VA宽度增大而增大。结论通过颞骨CT薄扫图像可以建立包含前庭导水管的内耳流固耦合模型。脑脊液压力波动可影响内耳压,VA对脑脊液压力有限制作用,且VA越大对压力的限制作用越小。 展开更多
关键词 脑脊液压力 大前庭导水管综合征 圆窗膜 前庭导水管 流固耦合分析 MIMICS 三维数值模型 流固耦合模型
原文传递
复杂地质体三维数值模型构建研究
8
作者 郭延华 赵宇浩 韩现刚 《甘肃科学学报》 2024年第1期79-86,共8页
对于复杂地质体三维数值模型构建困难的问题,基于AutoCAD、SURPAC、ANSYS、FLAC^(3D)等软件进行了建模。首先利用工程地形地质图,在AutoCAD中进行地形等高线处理,以获得地表等高线;其次,利用钻孔柱状图等原始资料通过SURPAC构建钻孔模型... 对于复杂地质体三维数值模型构建困难的问题,基于AutoCAD、SURPAC、ANSYS、FLAC^(3D)等软件进行了建模。首先利用工程地形地质图,在AutoCAD中进行地形等高线处理,以获得地表等高线;其次,利用钻孔柱状图等原始资料通过SURPAC构建钻孔模型,生成不同岩层数字地面模型(DTM),同时利用地表等高线生成地表DTM;再次,建立有规律的钻孔网格点模型,利用钻孔与DTM相交获得相交网格点坐标,在ANSYS中导入网格点坐标,建立有限元网格模型;最后通过接口程序将其导入FLAC^(3D),建立了三维数值模型。以山西朔州某煤矿为工程实例,利用该方法构建三维数值模型,并对其进行了煤层开采后地表位移数值模拟,为复杂地质体三维数值模型的构建提供了借鉴。 展开更多
关键词 复杂地质体 三维数值模型 SURPAC FLAC3D
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钢筋混凝土墩柱弯剪数值模型对比研究
9
作者 张永强 夏修身 +3 位作者 马健行 黎大玮 罗辉 陈琦璠 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第6期70-78,共9页
为探究弯剪和剪切破坏墩柱的抗震性能及反映墩柱弯剪破坏机制的数值分析模型,依据弯剪及剪切破坏墩柱的拟静力试验结果,考虑剪跨比和截面配箍率对墩柱抗剪及延性变形能力的影响,提出了剪切破坏时墩柱塑性铰区转角的计算公式,并与Leborgn... 为探究弯剪和剪切破坏墩柱的抗震性能及反映墩柱弯剪破坏机制的数值分析模型,依据弯剪及剪切破坏墩柱的拟静力试验结果,考虑剪跨比和截面配箍率对墩柱抗剪及延性变形能力的影响,提出了剪切破坏时墩柱塑性铰区转角的计算公式,并与Leborgne公式及Ghannoum公式进行了比较;基于OpenSees数值分析平台,从截面层次和单元层次分别建立了考虑弹性剪切效应及弯剪耦合效应的两种精细化分析模型,以PEER数据库中试验墩柱结果进行了数值分析模型验证。结果表明:所提公式能更精确地监测墩柱剪切破坏发生时刻,考虑弯剪耦合效应的数值模型能较好地模拟钢筋混凝土墩柱抗剪强度、刚度退化及捏拢现象,与试验结果吻合较好;考虑弹性剪切效应的数值模型不能较好地体现剪切失效与刚度退化。 展开更多
关键词 钢筋混凝土墩柱 非线性剪切效应 弯剪耦合 滞回曲线 数值模型
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半潜式养殖网箱全耦合数值模型及其在规则波下的动力响应特性
10
作者 毕鑫嗣 张显涛 +3 位作者 朱云龙 周春华 张雪燕 王瀚彬 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期6-16,67,共12页
随着水产养殖从近海至深远海的发展,具有抵抗恶劣海况能力的新型半潜式养殖网箱被相继设计和制造,研究其水动力性能具有重要的工程意义。基于势流理论和莫里森模型,结合三维面元法和有限元法建立半潜式养殖网箱主体框架-网衣-系泊系统... 随着水产养殖从近海至深远海的发展,具有抵抗恶劣海况能力的新型半潜式养殖网箱被相继设计和制造,研究其水动力性能具有重要的工程意义。基于势流理论和莫里森模型,结合三维面元法和有限元法建立半潜式养殖网箱主体框架-网衣-系泊系统全耦合数值模型,在验证数值模拟的可靠性后,分析规则波下网箱的水动力响应与结构应力响应,重点关注网箱各部分的相对运动。结果表明,网箱的运动由慢漂运动和波频运动两部分组成,其中慢漂运动会造成平衡位置的偏置;在波浪传播方向上,框架中同一高度处的节点几乎不发生相对运动,而不同高度处的节点由于竖向梁的旋转和弯曲而存在相对错位;侧向网衣中心区域存在较大的结构变形,从而导致了柔性网衣与主体框架存在较大的相对运动。此外,还分析了波浪参数和网衣密实度对网箱运动的影响。研究成果可为半潜式养殖网箱数值模拟方法提供一定参考。 展开更多
关键词 半潜式网箱 全耦合数值模型 水动力响应 结构响应 相对运动
原文传递
无源核子料位计探测点γ场强度数值模型构建
11
作者 宋荣志 高瀚君 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第4期771-778,共8页
无源核子料位计利用粉煤灰自身的微量天然γ射线来检测灰斗或仓泵内的灰位,是一种新型的具有较高可靠性的非接触式料位计。探测点处的γ射线强度随粉煤灰灰位的变化规律是仪表设计、使用和标定的重要依据。首先从理论上推导出点状辐射... 无源核子料位计利用粉煤灰自身的微量天然γ射线来检测灰斗或仓泵内的灰位,是一种新型的具有较高可靠性的非接触式料位计。探测点处的γ射线强度随粉煤灰灰位的变化规律是仪表设计、使用和标定的重要依据。首先从理论上推导出点状辐射体在吸收介质中某点的γ射线强度的计算公式,然后以此为基础,构建了粉煤灰辐射体在探测点处γ射线强度的一般化数值计算模型。在数值模型构建中,提出了更加高效的折半逼近法来计算介质对γ射线的吸收厚度。该模型的构建思想和方法适用于任意的辐射体形状和探测点位置,能够满足各种工况下的计算要求。通过与圆柱形辐射体在轴线上的准确的γ射线强度进行对比,证明了此模型的建模思路与方法是正确的,模型的精度是满足要求的。 展开更多
关键词 无源核子料位计 Γ射线 数值模型 折半逼近法
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长三角“水乡客厅”水体透明度数值模型构建 被引量：2
12
作者 朱天依 王欢 胥瑞晨 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第5期51-58,共8页
“水乡客厅”作为长三角区域一体化的重要示范性工程,如何提升其水体透明度,改善水体感官仍然是一个亟待解决的难题。在相关水质监测及悬浮物沉降试验的基础上,分析研究了“水乡客厅”水体透明度的主要影响因素,并构建了其与水体透明度... “水乡客厅”作为长三角区域一体化的重要示范性工程,如何提升其水体透明度,改善水体感官仍然是一个亟待解决的难题。在相关水质监测及悬浮物沉降试验的基础上,分析研究了“水乡客厅”水体透明度的主要影响因素,并构建了其与水体透明度的多元回归方程,基于该方程,构建了水体透明度数值模型。结果显示:相较于圩内河道,圩外河道及湖荡的水体透明度相对较低;研究区域内水体透明度的主要影响因素为悬浮物浓度,其皮尔逊相关系数为-0.48,呈明显负相关关系,次要因素为叶绿素浓度;分圩内河道、圩外河道、湖荡区域分别构建悬浮物沉降系数与悬浮物浓度、水体流速的拟合方程,决定系数R 2均>0.8,拟合效果较好;基于上述分析结果所构建的水体透明度数值模型能够较好地描述“水乡客厅”水体透明度的分布规律,可为后续区域水生态修复及富营养化治理提供技术支撑。 展开更多
关键词 水乡客厅 水体透明度 悬浮物浓度 叶绿素浓度 数值模型模拟
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红细胞SDE形态转变的实验研究和数值模型
13
作者 文海舟 胡国辉 刘心悦 《自然杂志》 CAS 2024年第6期448-460,共13页
红细胞的口形-双凹-刺突(stomatocyte-discocyte-echinocyte,SDE)形态转变对血液动力学及相关疾病有显著影响。红细胞膜的力学性质,如剪切模量、弯曲模量和膜蛋白连接能力等,对红细胞的形态起着至关重要的作用,并决定了红细胞在血液循... 红细胞的口形-双凹-刺突(stomatocyte-discocyte-echinocyte,SDE)形态转变对血液动力学及相关疾病有显著影响。红细胞膜的力学性质,如剪切模量、弯曲模量和膜蛋白连接能力等,对红细胞的形态起着至关重要的作用,并决定了红细胞在血液循环中的正常功能。如何基于红细胞微观结构的实验观测结果,建立一个能够描述SDE形态转变的数值模型来解释其生理学机制是一个具有挑战性的问题。文章概述了早中期关于红细胞SDE形态转变的实验和理论研究、近期基于物理化学因素和亚细胞结构变化的实验观测、红细胞黏弹性力学性质和血液黏度的测量方法,并介绍了各种研究红细胞SDE形态转变的数值模型,从实验和数值两个方面对红细胞SDE形态转变研究的进展和局限进行了综述,旨在为进一步深入研究SDE形态转变的力学生物学耦合机制提供一定的参考。 展开更多
关键词 红细胞 SDE形态转变 红细胞形态 细胞力学 红细胞微结构 血液黏度 生理学机制 数值模型
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积雪对多年冻土区埋地管道周围温度场影响的数值模型研究
14
作者 张珏 金晓颖 +6 位作者 黄帅 王宏伟 王文辉 周刚义 车富强 李国玉 金会军 《冰川冻土》 CSCD 2024年第5期1565-1578,共14页
积雪对下伏活动层、融区和多年冻土管基的水热和水文状态影响很大,同时对其力学性质和冻融灾害的发展变化也可产生重要影响。本文以中俄原油管道基础为研究对象,建立了随积雪深度动态变化时,在管道运行和有冰水相变条件下的埋地管道与... 积雪对下伏活动层、融区和多年冻土管基的水热和水文状态影响很大,同时对其力学性质和冻融灾害的发展变化也可产生重要影响。本文以中俄原油管道基础为研究对象,建立了随积雪深度动态变化时,在管道运行和有冰水相变条件下的埋地管道与周围管基土热相互作用的数值模型。研究结果表明,同一区域不同上边界条件对冻土温度场影响差异较大,尤其是当上边界条件中考虑实际的积雪影响时,会极大地影响管基土温度场的分布和活动层厚度。在30年管道运行影响下,地表有雪和无雪条件下的最大融化深度分别达到6.32 m和5.39 m,并且冬季积雪的存在导致土体温度上升,加剧了管基土的融化,导致管道正下方融化层不断增厚;有雪条件下地表0.05 m和1.00 m埋深处每次达到的地温最小值比无雪条件下高4.5℃和2.4℃左右,每年达到地温最小值时间也比无雪条件延缓10 d左右。因此,建议在管道设计和维运时充分考虑积雪对管基土的影响,采取相应管护措施,减小管道和积雪共同作用时对管周土体的影响。 展开更多
关键词 多年冻土 积雪 管基土 地温 数值模型模拟
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基于三维随机裂隙的岩溶水渗流数值模型构建及渗流特性研究
15
作者 李传磊 林广奇 +3 位作者 刘文 李甫 高帅 贾超 《水力发电》 CAS 2024年第6期44-48,110,共6页
为研究裂隙含水介质中岩溶水的微观动力学特征,针对济南泉城公园岩芯样本,通过CT扫描与三维重建技术获取含水介质的内部裂隙结构信息,实现内部三维裂隙结构的再现,通过Monte Carlo模拟技术构建三维裂隙含水介质网络,采用数值模拟方法,... 为研究裂隙含水介质中岩溶水的微观动力学特征,针对济南泉城公园岩芯样本,通过CT扫描与三维重建技术获取含水介质的内部裂隙结构信息,实现内部三维裂隙结构的再现,通过Monte Carlo模拟技术构建三维裂隙含水介质网络,采用数值模拟方法,研究岩溶水在裂隙网络空间的渗流特性。结果表明,研究区岩溶裂隙微观非均质性强;渗流受控于裂隙分布,具有非常强的方向性;在裂隙相交位置处渗流速度远大于其他部位渗流速度。 展开更多
关键词 岩溶水 随机裂隙网络 渗流特性 数值模型 CT扫描与三维重建 Monte Carlo模拟
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基于Rhino和3Dmine的露天煤矿边坡三维数值模型构建 被引量：1
16
作者 杜昌华 宋景辉 +2 位作者 张传伟 刘籽钰 吴建圻 《露天采矿技术》 CAS 2024年第1期43-46,共4页
针对露天煤矿边坡人工地表起伏突出和自然地层相对平滑的几何特点,以Rhino和3Dmine软件为过渡平台,以Nurbs和DTM曲面差值处理方法分别对露天煤矿地表和地层进行处理,最终在Rhino中完成露天煤矿边坡三维数值模型网格的划分及输出,实现兼... 针对露天煤矿边坡人工地表起伏突出和自然地层相对平滑的几何特点,以Rhino和3Dmine软件为过渡平台,以Nurbs和DTM曲面差值处理方法分别对露天煤矿地表和地层进行处理,最终在Rhino中完成露天煤矿边坡三维数值模型网格的划分及输出,实现兼顾人工地表特征和自然地层特征的露天煤矿边坡三维数值模型的全程可视化构建。工程案例分析结果表明:此方法所构建的数值模型可充分体现露天煤矿三维边坡的几何特点。 展开更多
关键词 RHINO 3Dmine 露天煤矿边坡 三数值模型 数值分析
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基于Fluent-OrcaFlex联合数值模型的海上风电场海底电缆冲刷及应力状态研究
17
作者 李健华 黄亚珏 +1 位作者 李争霖 潘冬冬 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期574-579,共6页
利用Fluent流体力学CFD软件建立海底电缆冲刷的精细化水动力数值模型,以实测海流数据作为输入条件,模拟真实海况条件下的海缆冲刷过程,其次通过数据拟合获得海缆悬空长度和冲刷时长之间的定性定量关系,最后通过OrcaFlex水动力软件分析... 利用Fluent流体力学CFD软件建立海底电缆冲刷的精细化水动力数值模型,以实测海流数据作为输入条件,模拟真实海况条件下的海缆冲刷过程,其次通过数据拟合获得海缆悬空长度和冲刷时长之间的定性定量关系,最后通过OrcaFlex水动力软件分析海缆裸露后的应力状态变化过程,判断海底电缆裸露后的运行安全状态。 展开更多
关键词 海底电缆 海上风电场 数值模型 局部冲刷 应力状态
原文传递
大跨度斜拉桥钢-混组合梁一维日照温度场高效数值模型构建及试验验证
18
作者 黄民水 张健蔚 +3 位作者 罗金 万能 邓志航 何仲骜 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期197-205,共9页
由于内部材料的分层,钢-混组合梁整体竖向温度梯度分布不均匀,温度场求解困难且模拟精度和效率不理想。该文以傅里叶热传导定律为理论基础,推导了钢-混组合梁的一维日照温度场数值计算通用模型,采用逐次超松弛迭代法进行求解;通过一个钢... 由于内部材料的分层,钢-混组合梁整体竖向温度梯度分布不均匀,温度场求解困难且模拟精度和效率不理想。该文以傅里叶热传导定律为理论基础,推导了钢-混组合梁的一维日照温度场数值计算通用模型,采用逐次超松弛迭代法进行求解;通过一个钢-混组合梁数值案例,对比分析了该方法与COMSOL的计算精度和效率;基于某大跨度斜拉桥的温度健康监测数据,验证了该方法对于日温度时程和全截面竖向温度梯度仿真的精度,并将竖向温度梯度的仿真结果与我国桥梁规范进行了对比。结果表明:该方法计算精度与物理场仿真软件保持一致,计算效率提升了78.3%,并能准确模拟大跨度斜拉桥钢-混组合梁的竖向温度分布,为大跨度斜拉桥钢-混组合梁温度效应的计算提供了强有力工具。 展开更多
关键词 一维日照温度场 高效数值模型 逐次超松弛迭代法 钢-混组合梁 傅里叶热传导定律
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基于复合弹性体界面粘接强度计算的有限元数值模型构建
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作者 杨敏 许永伦 +4 位作者 王淑婷 庞云嵩 任琳琳 曾小亮 孙蓉 《中国胶粘剂》 CAS 2024年第5期33-39,共7页
基于硅凝胶复合弹性体,构建有限元数值计算模型用于计算其界面粘接强度。该模型包括内聚力和具有Mullins效应的超弹体材料力学模型,分别描述了复合弹性体在剥离时界面处能量损耗和周围材料形变时的能量损耗。使用Abaqus可直接实施算例,... 基于硅凝胶复合弹性体,构建有限元数值计算模型用于计算其界面粘接强度。该模型包括内聚力和具有Mullins效应的超弹体材料力学模型,分别描述了复合弹性体在剥离时界面处能量损耗和周围材料形变时的能量损耗。使用Abaqus可直接实施算例,其算例所需相关计算参数可通过相应的材料力学表征得到。由于与试验结果即其数据曲线的变化趋势、幅度与区间等相近,证明所构建有限元数值模型具有一定的准确性。这一研究为通过有限元数值计算来预测材料性能提供了新的思路,以取代复杂的试验表征方法。 展开更多
关键词 复合弹性体 界面粘接强度 有限元数值模型 内聚力 Mullins效应
原文传递
基于三维数值模型的基坑水量自动检测技术研究
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作者 齐晓天 《全面腐蚀控制》 2024年第10期190-192,196,共4页
本文以杭州八堡船闸基坑开挖工程为例,构建三维数值模型,设计远程水位与水泵流速的自动检测设备。结果表明,基坑三维数值模型的模拟水位与实际值的最大误差仅为0.51m,最小误差仅为0.18m,拟合度较高。同时,自动检测设备的错误发生概率较... 本文以杭州八堡船闸基坑开挖工程为例,构建三维数值模型,设计远程水位与水泵流速的自动检测设备。结果表明,基坑三维数值模型的模拟水位与实际值的最大误差仅为0.51m,最小误差仅为0.18m,拟合度较高。同时,自动检测设备的错误发生概率较低。说明研究所提出的自动检测技术与三维数值模拟方案取得良好的应用效果,为基坑开挖工程的安全与效率提供可靠的技术支持。 展开更多
关键词 三维数值模型 基坑水量 自动检测 树莓派
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