泥石流与主河交汇区三维数值模拟

依据流体力学和非牛顿流体力学原理,建立了交汇区混合流运动方程,分析并提出了双场交汇计算的耦合模型,主要包括数值计算方法、交汇区流变关系和泥沙沉降关系.通过计算表明,该三维耦合计算模型能与实测资料相吻合,并能详细刻画交汇区泥沙浓度分布规律及主河水位的变化.     

深水桥梁墩水耦合抗震分析方法

为正确采用动水压力计算方法,提出了一种新的深水桥梁墩水耦合计算方法结合法,即将Morison方程与计算流体力学相结合,分析深水桥梁墩水耦合抗震问题.ANSYS-CFX模型计算表明:结合法能较好地进行墩水耦合抗震分析;深水环境使墩顶最大弹性位移减小,最大刚体位移增大,结构整体变形增大;刚体运动附加动水力对桥墩起主要作用,但应同时考虑弹性振动引起的动水压力.      

基于FLUENT的硅油减振器热片散热性能分析

散热片的散热性能好坏严重影响硅油减振器的使用寿命.利用计算流体力学软件FLUENT,建立了硅油减振器散热片的三维模型,模型中将热场与流场进行了耦合;通过对散热片表面的温度分布特性、空气流动特性和散热率进行数值模拟,研究分析了散热片不同结构型式对其散热性能的影响.本文的分析方法可用于指导硅油减振器散热片的设计和选型.     

高速列车流线型受电弓气动特性仿真分析

为研究高速列车受电弓流线型结构对受电弓气动特性的影响,基于计算流体力学理论,构建某型号高速列车4车编组模型.采用k-ωSST湍流模型进行数值模拟,分析得到流线型结构对受电弓的气动特性及流场的影响.计算结果表明:流线型受电弓减小了滞止区面积和迎风面积,并减缓了受电弓尾部涡流,从而有效降低了受电弓受到的压差阻力,相较于现役...     

船舶舱室火灾烟气蔓延的场-区耦合模型

针对大型船舶火灾中的烟气蔓延,分析了场模型FDS软件和区域模型CFAST软件各自的局限性。基于能量传输、组分转换和压力平衡原理,建立了船舶舱室火灾烟气蔓延的场-区耦合模型。搭建了带有4个测点的船舶舱室火灾缩尺试验平台,验证了耦合模型的有效性。对船舶舱室火灾的烟气蔓延进行了场模拟、区域模拟和场-区耦合模拟,并将温度和烟气层高度的模拟结果进行对比分析。分析结果表明:4个测点的温度均随着时间的增大而上升,在同一时刻距火源近的测点温度高,随着与火源间距离的变大,测点温度降低,4个测点的温度受烟气湍流的影响略有波动;在燃烧达到稳定状态之后,场-区耦合模型能较准确地模拟烟气层高度的变化规律,均优于场模型和区域模型的模拟结果;在计算时间上,场-区耦合模型比场模型缩减了约54%的计算时间;场-区耦合模型的模拟结果与试验结果具有良好的一致性,因此,其具有较好的工程应用价值。     

平板光波导的非线性耦合

给出两个非线性平板波导耦合成的定向耦合器，给出当两波导间的间隙（耦合区）为克尔型非线性介质时耦合系数与导波功率的关系的计算公式，给出了耦合区为自聚焦介质及自散焦介质两种情况的计算实例，并对计算结果进行了讨论。     

三峡回水变动区长寿-洛碛河段水沙数值模拟

三峡库区泥沙累积性淤积给航道的日常维护管理以及航道整治带来了新的问题。建立了二维水沙数学模型对三峡库区回水变动区长寿至洛碛河段的泥沙输移进行了数值模拟。敏感性分析表明输沙因子对泥沙淤积量影响最大。水位、流速流向和地形验证表明:数模计算成果较好地反映了实际水文、泥沙淤积情况。计算表明:受三峡回水影响,长寿至洛碛河段发生累积性的泥沙淤积,淤积区主要位于岸线凹凸不平的弯沱、回流区及河道的宽浅河段,淤积部位主要是深槽和边滩。淤积时间在每年的汛期6—9月份。受泥沙淤积影响,上、下洛碛和王家滩在低水位时航深不足,有碍航现象,建议加强监测,及时采取整治措施。     

车辆-轨道耦合动力学钢轨模型求解方法

应用车辆-轨道非线性耦合动力学模型,分析了采用解析方法的模态叠加法、有限元法的模态叠加法和有限元法的直接积分法求解车辆-轨道耦合动力学钢轨模型的计算精度与计算效率.选取Bernoulli-Euler梁或Rayleigh-Timoshenko梁模拟钢轨,采用不同类型单元离散钢轨模型,并利用显式积分方法求解车辆-轨道耦合动...     

高速受电弓风载及流固耦合强度分析

阐述了高速受电弓结构模型及CFD计算模型的关键技术,介绍了对其进行空气动力学和流固耦合静力学分析的过程和方法.计算发现在加速风情况下受电弓风压与风速加速度之间的线性关系.基于流固耦合分析,获得了受电弓工作状态下的应力分布,其中受电弓下臂杆横、纵梁交界处应力最大,从而为受电弓强度设计提供了依据.     

基于流固耦合求解的强横风下轨道力学分析

为研究强横风条件下轨道结构的力学特性，采用计算流体力学和有限元联合仿真，对轨道结构的受力和变形进行了分析. 首先采用SOLIDWORKS软件基于CRH380A型高速列车实际外形轮廓建模，然后通过FLUENT计算得到列车的气动特性，再与有限元软件ABAQUS联合仿真建立列车-轨道耦合模型；模型中完整地保留列车表面所受的气动力，解决了流固耦合中列车气动力的传递问题；最后基于建立的耦合模型，针对强横风作用下轨道结构的力学特性进行系统分析. 研究结果表明，当列车运行速度为350 km/h，风速从0变化到15 m/s时，钢轨背风侧处横向位移从0.177 mm增加到2.100 mm，增大了11.86倍，可见强横风条件下，要重点关注钢轨背风侧处横向力学特性；当风速超过15 m/s时，列车运行速度达到250 km/h，钢轨横向位移超出了最大允许值2.000 mm，表明长期的强横风作用将会导致轨道的几何形位发生改变，但此时轮重减载率和脱轨系数并未超出对应限值0.65和0.800. 因此，横风作用下不仅要考虑列车运行安全性指标，也要考虑轨道结构力学指标的变化.      

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.     

泥石流与主河水流交汇的试验研究

分析了泥石流与主河交汇试验的模型相似律并进行室内模型试验，探索了泥石流与主河水流的交汇规律．试验结果表明：交汇口支槽与主槽槽底之间的关系不同，泥石流入汇主槽后的运动形式也不同，大体可分为潜入式交汇和分层交汇2种形式．潜入式交汇中，泥石流龙头速度近似按线性关系衰减，龙头几何特征与异重流不同，它的高度与长度变化较小，横向宽度与长度可用线性关系表达；当支槽有回水时，泥石流头部受到水流的破坏，发生沙、石沉降，形成分层运动．     

基于熵权属性识别模型的泥石流危险性评价

结合工程实例,将属性识别理论应用到重庆地区泥石流危险性评价中,从而把定量分析与定性描述有机地结合到一起.提出了泥石流危险性评价的属性测度计算方法,并利用熵权系数法确定权重,建立了基于熵权系数法的属性识别计评价方法.评价结果表明该方法具有可行性和推广应用价值.     

映汶高速公路中隧道监控量测技术探讨

与普通隧道相比,穿越泥石流堆积体的隧道承受不对称压力,其设计、施工具有独特之处。对监控量测项目的现场实践和穿越泥石流堆积体隧道进行分析,得出适用于穿越泥石流堆积体隧道的监控量测技术,对此类隧道安全施工具有重要的意义。     

速流结构汇流槽板动力性能研究

速流结构是治理公路大型泥石流的有效技术类型,由汇流槽和速流槽组成.汇流槽在泥石流冲击作用下的受荷性能是速流结构应用的关键技术之一,本文建立了汇流槽板质量-阻尼-弹簧动力学模型,据此运用结构动力学方法构建了汇流槽板的挠曲线方程和动力学方程,为汇流槽板结构强度设计及变位控制设计提供了依据,其成果于平川泥石流防治工程中得到成功应用.     

速流结构汇流槽板动力性能研究

速流结构是治理公路大型泥石流的有效技术类型,由汇流槽和速流槽组成.汇流槽在泥石流冲击作用下的受荷性能是速流结构应用的关键技术之一,本文建立了汇流槽板质量-阻尼-弹簧动力学模型,据此运用结构动力学方法构建了汇流槽板的挠曲线方程和动力学方程,为汇流槽板结构强度设计及变位控制设计提供了依据,其成果于平川泥石流防治工程中得到成功应用.     

泥石流隧道结构计算原理

泥石流隧道是道路通过大型泥石流沉积区的最为有效的型式。泥石流隧道的荷载确定是其结构计算的关键,与一般的公路隧道相比,主要区别在于它承受了泥石流的冲击力。泥石流隧道在泥石流活动期间的荷载工况组合主要有2种,即淤积工况和冲刷工况。泥石流隧道的结构的内力计算主要按结构力学的方法进行计算,同时,由于泥石流隧道置于泥石流体中,所以还要考虑它的纵向稳定性。     

泥石流在渡槽中的流动速度研究

根据流体力学的能量方程 ,求出泥石流在渡槽中任意断面的平均流动速度 .对计算所需的各参数分别进行了讨论 ,特别首次引入泥石流对一般水体的修正系数K ,最后 ,给出了具体的算例     

青藏高原东部边缘地区第四纪泥石流发育特性研究

在实地考查和试验分析的基础上,对青藏高原东部边缘地区第四纪代表性泥石流堆积剖面进行了分析;根据阶地特征、泥石流堆积剖面与地质年代的关系,白龙江流域与小江流域第四纪泥石流活动均可分为8期,白龙江流域第四纪泥石流活动主要在1.5 Ma,0.73 Ma,0.565～0.425 Ma,0.245～0.165 Ma,(116.8±9.9)ka,50～25 ka,5～4 ka,3 ka至今,小江流域第四纪泥石流活动主要在1.42 Ma,0.985 Ma,0.562～0.52 Ma,0.218 Ma,0.137 Ma,14ka,0.73 ka,3 ka至今。根据对青藏高原东部边缘地区泥石流堆积层及活动周期的分析,结合泥石流与冰期间冰期气候特征的比较,得出青藏高原东部边缘地区泥石流活动过程既具有一致性特点,也具有非平衡性的特性。