基于泥石流弯道流速的沟床糙率计算

沟床糙率是泥石流流速计算的重要参数，由于理论计算十分复杂，在实际计算中人们多采用经验方法来确定，但这样使得流速计算会产生较大的误差．本文基于弯道超高现象以及弯道流速计算的改进，得出了一种较为实用的泥石流沟床糙率计算方法。     

沟谷泥石流护岸、固底与糙底技术研究

从泥石流天然沟槽的不同形式出发,结合泥石流体的流态,及其与沟床的相互作用,进行泥石流沟槽的护岸、固底与糙底研究,对块石镶底、挡墙护岸、挑流坝束流及糙桩等技术的关键问题进行了比较详尽的分析.     

沟谷泥石流护岸、固底与糙底技术研究

从泥石流天然沟槽的不同形式出发，结合泥石流体的流态，及其与沟床的相互作用，进行泥石流沟槽的护岸、固底与糙底研究，对块石镶底、挡墙护岸、挑流坝束流及糙桩等技术的关键问题进行了比较详尽的分析。     

重庆库区工程弃渣泥石流形成机理

基于对重庆库区工程弃渣泥石流发育的宏观地质环境较系统地分析,认为重庆库区工程弃渣具备发生泥石流灾害的可能性;选取沟床比降、沟床糙度、汇水面积、洪峰流量等10个因子分析了重庆库区工程弃渣泥石流的稳定性条件,建立了适合重庆库区工程弃渣泥石流的起动机理;并以重庆库区奉节县城李家大沟工程弃渣为实例进行验证,说明工程弃渣的活动性是可以通过实际验算来具体确定的,为泥石流的有效防治提供科学依据。     

汶川地震区泥石流危害道路的定量分析——以汶川县肖家沟为例

为适应震后3年泥石流大规模频发的严峻形势,满足灾情预测评估的需要,以汶川县省道303沿线肖家沟为例,建立了震后泥石流危害道路的定量分析方法.通过现场勘察并结合RS、GIS技术,分析了震后肖家沟泥石流发育的环境地质背景、流域面积、沟床比降以及泥石流性质等基本特征;采用雨洪法和配方法计算肖家沟泥石流一次过程总量,作为泥石流堆积量预测值;通过回归分析,获得了泥石流堆积体危害范围的计算公式,以确定泥石流的平均堆积厚度、长度和宽度;最后,采用几何概化方法,就肖家沟泥石流对沿河道路的危害程度进行了量化分析.结果表明,在50年一遇的降水频率下,肖家沟泥石流一次过程总量为41万m3,道路完全掩埋,并堵断渔子溪,计算结果与实际情况一致.     

弯道床面切应力的研究

弯道床面切应力是弯道泥沙起动的直接动力,运用弯道水流概化模型试验,利用先进的ADV进行了三维流速数据的采集。弯道水面横比降与纵比降的沿程分布公式以及弯道水流纵向垂线平均流速计算方法,从理论上进一步推导得到了弯道床面切应力分布的公式。通过计算,给出了不同参数对弯道床面切应力分布的影响。研究表明,计算床面切应力的分布不仅与前人研究成果基本一致,而且更加完善和系统化,为深入探讨弯道水流特性奠定了基础。     

弯道床面切应力的研究

弯道床面切应力是弯道泥沙起动的直接动力,运用弯道水流概化模型试验,利用先进的ADV进行了三维流速数据的采集。弯道水面横比降与纵比降的沿程分布公式以及弯道水流纵向垂线平均流速计算方法,从理论上进一步推导得到了弯道床面切应力分布的公式。通过计算,给出了不同参数对弯道床面切应力分布的影响。研究表明,计算床面切应力的分布不仅与前人研究成果基本一致,而且更加完善和系统化,为深入探讨弯道水流特性奠定了基础。     

甘肃舟曲三眼峪沟泥石流动力学特征参数计算

通过对甘肃省舟曲县城后山三眼峪沟特大泥石流灾害的现场调查,获取了舟曲三眼峪沟泥石流相关资料,据此分别对三眼峪沟及其支沟(大峪沟、小峪沟)泥石流动力学的泥石流流速、流量及冲击力进行分析与计算.计算结果表明:流速、流量达到特大泥石流的规模,冲击力远远大于该沟防护工程的设计.提出了三眼峪泥石流沟针对性防灾减灾建议.     

泥石流松散固体物质临界集聚量估算模型研究

松散固体物质是泥石流形成的重要物质基础。本文根据国内外主要试验场的泥石流观测资料，讨论了泥石流流量，输沙量及其与沟床纵坡，岩性之间的关系。并反演建立了松散固体物质临界集聚量Ｖ的估算的模型，最后给出了一个实际计算结果。     

实用于航道工程中的最佳糙率插值法

本文针对水利和或航道等工程上计算水面线时，遇到的不同计算流量时的糙率插值问题，对常用的直线插值方法进行了讨论，同时，提出两种适用于已知一级流量的糙率和已知多级流量的糙率的插值方法，并经过三种插值方法的实例计算和比较。结果表明：河床、河岸糙率分离法（插值法Ⅲ）为最佳糙率插值法。     

车辆作用下桥梁冲击系数分析

应用达朗贝尔原理推导了1/4车辆模型和桥梁的振动平衡方程;采用三角级数法生成各级桥面不平度序列;用数值方法分析了桥面平整度、车速及车辆参数对桥梁冲击系数的影响。结果表明:桥面不平度对桥梁冲击系数影响很大;冲击系数随着速度的增加而发生波动;合理的车辆参数可以减小对桥梁的冲击作用;车辆固有频率同样是影响冲击系数的一个不容忽视的因素。     

直角侧面碰撞交通事故再现仿真

利用计算机仿真对直角侧面碰撞事故进行分析.在ADAMS软件平台上,建立参数化事故模型,进行仿真计算,通过得到的速度和位移变化曲线来鉴定事故因素,并用三维动画直观显示事故的整个过程.通过案例分析表明适用于再现交通事故.     

模拟泥石流中块状物分布的电容层析成像测量

电容层析成像（ECT）是一项基于电容敏感原理的过程成像技术,利用ECT方法,采用高黏度流体模拟泥石流,在球状及柱状容器注入酒精和泥沙,模拟泥石流中固体块状物质,通过自行设计制作的双电极传感器,在上下游截面同时获得块状物图像信息,利用互相关方法,计算固体块状物位置图像,对模拟泥石流中固体块状物的位置及运动进行可视化测量,为泥石流流动机制的研究探索合理而有效的途径.     

钝体绕流的随机涡方法

在离散涡方法中应用随机微分方程理论来求解二维钝体绕流问题，通过对静止圆柱不同雷诺数下的绕流计算，得到冯卡门涡街和回流区对称轴线上径向速度分布以及升力系数和阻力系数，都与已知结论非常一致。     

射流作用下的吸气流动流场特性

为了降低射流作用下吸气流动控制污染物所需的射流量,达到节能的目的,研究了射流作用下吸气流场的特性.通过数值模拟技术研究了射流与吸气流动夹角在90~60变化时形成稳定吹吸流场的条件,以及汇流场轴心速度和控制范围的变化规律;同时,以数值模拟的计算结果为基础,结合对轴心速度和控制距离影响因素的分析,得出了射流和吸气流夹角取不同值时的轴心速度衰减计算式和汇流场控制范围计算式.研究结果表明,在角小于70时不能形成稳定的吸气流场;当在90~70变化时,随着送风和排风动量比的增大,汇流场轴心速度增加的趋势减缓;随着角度的减小,汇流场轴心速度增加的趋势加剧.因此,可以通过减小来增强吸气流场,实现对污染物的有效控制.      

250km/h动车组头车司机室及客室内流场数值分析

以某250 km/h动车组头车为研究对象,建立了其司机室和客室内流场的计算模型,利用计算流体力学数值仿真方法,采用κ-ε标准湍流计算模型和SIMPLE算法,对头车司机室和客室的空调风道和内流场进行了数值计算,获得了流场内流动参数的详细信息,并结合国际铁路联盟规程UIC 553-01-2005（客车的通风、采暖和空调型式试验）对头车司机室和客室的温度场和速度场进行评估.研究结果表明该头车空调通风系统设计合理,满足人体舒适性要求.     

弯道水流纵向垂线平均流速分布的计算

弯道水流特性是水利界感兴趣的重要研究课题。而弯道水流纵向垂线平均流速的分布则是其重要内容。运用弯道水流概化模型试验,利用先进的ADV进行了三维流速数据的采集,从中提取了纵向流速参数。基于作者提出的弯道水面横比降与纵比降的沿程分布公式,经理论推导得到了弯道水流纵向垂线平均流速分布的计算公式。研究表明,公式与实测资料吻合良好,为进一步深入探讨弯道水流特性奠定了理论基础。     

钢板喷丸处理残余应力场和表面粗糙度数值模拟

为了揭示钢板喷丸处理后残余应力场以及表面粗糙度的分布规律,采用有限元软件ABAQUS建立了多丸模型,模拟了铸铁丸对桥梁用钢Q345钢板的喷射过程,对比分析了冲击速度、冲击次数和弹丸直径对喷丸后钢板水平向残余应力沿板厚的分布以及表面粗糙度的影响.研究结果表明,随着冲击速度、冲击次数以及弹丸直径的增加,残余压应力有均匀化的趋势,并且分布范围逐渐向厚度方向发展,同时表面粗糙度也随之逐渐增大.根据表面粗糙度随冲击次数的变化规律,建议采用对数函数来表示二者的关系,并给出了弹丸直径为1.4 mm情况下表面粗糙度值与喷丸速度和冲击次数的相互关系.      

河床阻力研究综述

总结归纳了国内外沙粒阻力及沙波阻力计算方面取得的主要成果,认为计算沙粒阻力的关键在于沙粒当量粗糙度ks1的选取,目前在ks1的选取上主要有4种代表性观点,而沙波阻力主要有基于沙波几何形态与基于水流泥沙条件两类计算方法.同时,通过分析现有公式存在的不足,结合河床微观形态具有自相似性的特点,提出可将分形维数引入阻力计算公式...     

y+值对MIRA模型气动参数计算精度的影响

为研究量纲为1的参数y+值对车辆气动参数计算精度的影响, 以阶梯背MIRA模型为基础, 在保证模型网格数量与质量相近的情况下调整近壁网格尺寸, 构建不同y+值的流场仿真模型; 考虑到不同的湍流模型对车辆外流场仿真的y+值具有不同的适用范围, 选取SST κ-ω和LES两种常用的湍流模型对阶梯背MIRA模型外流场进行稳态和非稳态仿真分析; 将气动参数仿真结果与试验结果进行对比分析, 得出合适的y+值取值范围; 结合仿真速度云图和车身表面受力曲线分析了边界层首层网格厚度对仿真精度的影响; 建立了方背MIRA模型在2种湍流模型下的外流场仿真模型, 进行不同流速下气动参数的计算, 从而对y+值取值范围进行验证。研究结果表明: 针对车辆外流场数值仿真, 采用SST κ-ω模型时对应的合适平均y+值取值范围为20~50, 而采用LES模型时对应的合适平均y+值取值范围为5~10;当边界层首层近壁网格厚度过大时, 数值仿真无法准确捕捉边界层中速度梯度的变化, 造成边界层流场流动信息丢失, 而当边界层首层近壁网格厚度过小时, 边界层网格会严重畸变, 2种情况下气动参数计算误差都超过5%, 从而影响车辆外流场数值仿真精度; 根据所获得的y+值取值范围, 方背MIRA模型计算的气动参数误差小于5%, 说明了2种湍流模型平均y+值取值范围的正确性。