基于实测数据驱动下优化参数的移动下击暴流数值模拟

为实现下击暴流风场高精度数值模拟，基于冲击射流模型开展稳态下击暴流数值模拟，引入网格滑移技术实现下沉气流移动效应的模拟，研究下击暴流移动过程中的风场演变规律；提出以实测数据为目标的下击暴流模拟参数优化方法，将目标风速时程抽象为若干特征点，通过模拟特征点与目标值的误差建立目标函数；将代理模型引入下击暴流模拟参数优化的过程以提高计算效率，并通过数值模型计算设计样本点响应来训练代理模型；通过5组测试算例验证Kriging模型的代理精度和参数优化方法的可行性，采用所提出的优化方法以安德鲁斯空军基地(AAFB)所监测的下击暴流风场为目标进行模拟参数优化，并基于此参数进行数值模拟。研究结果表明：下沉气流喷口速度U_j、喷口移动速度U_T和环境风速U_b的相对值是影响下击暴流平均风速时程时变特征的关键因素；在参数优化过程中引入代理模型替代数值模型参与优化迭代，极大地提高了参数优化的效率；基于最优参数进行数值模拟，显著提高了下击暴流数值模拟的精度。     

沥青路面压电输出的数值模拟与试验

基于ABAQUS建立了沥青路面压电输出（电压）的数值模拟方法，系统地研究了压电换能器属性及铺设参数、路面结构与温度、轴载等对沥青路面压电输出的影响，为优化设计沥青路面压电能收集系统提供参考。通过车辙试验测试了压电式沥青混合料的电压，并与数值模拟结果进行对比，验证数值模拟方法的可靠性。结果表明：路面模型平面尺寸大于5.0 m×5.0 m可保证模拟精度；压电材料PZT-5X具有相对较低的弹性模量和最高的压电参数，因此电压最高，其分别是PZT-4与PZT-5H的1.77倍与1.97倍；长方体与圆筒形状压电换能器的压电基本一致，均为柱形的1.40倍；优先推荐使用内径0.8 cm、外径1.6 cm、高0.2 cm的圆筒PZT-5X压电换能器；电压随轴载与路面温度的增加而增大、随埋置深度的增加而降低，柔性路面结构比半刚性结构的电压大。室内车辙板试件表面和距路表1 cm处的压电换能器的实测电压与数值模拟结果的误差在3.9%之内。     

土工格栅和土工织物加筋地基研究综述

基于已有的研究成果，首先概括了目前比较公认的筋材加筋机理；然后从试验研究、数值模拟和理论分析等三个方面对土工格栅和土工织物加筋地基的研究现状进行了综述，并指出其中的不足之处；最后总结了加筋地基当前的研究趋势以及将来可能的研究方向。     

改进时空步长一维交通流的数值模拟

在研究了现有的交通流宏观模型的基础上，采用差分方法对BD型交通流模型进行了数值模拟。为保证计算的精度和稳定性，引入“声速”概念；提出了时间和空间步长的改进算法，使得在时间步长的计算中考虑了地点平均车速和交通流密度的影响。数值模拟结果表明了改进算法的可行性。     

车辆与弯道混凝土护栏碰撞的动态数值模拟及试验

对车辆与弯道混凝土护栏碰撞动态数值模拟结果和实车足尺碰撞试验结果进行对比分析，从车辆行驶轨迹、乘员冲击加速度以及车辆损伤形态3个方面，验证了动态数值模拟的准确性，并分析了弯道混凝土护栏曲线半径对乘员碰撞过程中所承受冲击加速度的影响；得到乘员风险的最不利护栏半径。结果表明：有限元仿真是进行汽车护栏碰撞研究的有效方法；弯道处护栏的形式对碰撞时乘员的安全有很大影响。     

多点电喷天然气发动机燃料喷射过程研究

数值模拟了从电喷天然气发动机喷射阀喷出的非稳态喷流的发展过程，并由纹影实验验证了解析方法的可行性。采用数值模拟的方法考察了天然气喷流贯穿距离与喷射压力和喷孔数的关系；以及喷射阀质量流量与喷射压力和环境压力的关系；为精确地控制天然气燃料喷射量提供了理论依据。最后数值模拟了进气歧管内天然气喷流的发展过程，探明了天然气喷射对发动机工作过程可能造成的影响。     

复杂格构式梁体三分力系数精细化计算分析

考虑索承桥梁中格构式梁体具有多种截面形式复合的特点，其抗风性能难以通过常用的二维数值仿真来分析，以东部沿海一座格构式拱桥为研究背景，考虑格构式系梁的结构特点和栏杆等附属设施的影响，建立三维数值仿真模型，对格构式系梁的静力三分力系数进行精细化分析。基于不同计算区域的模拟精度需求，采用不同方法进行混合网格划分；针对复杂格构式系梁的流场特征，优化选取流场尺度规模、边界条件和湍流模型等计算参数分析获得大范围风攻角下的三分力系数；将所得结果与风洞试验结果进行对比分析，并探讨栏杆等附属设施对三分力系数的影响以及数值模拟误差与风涡特性的相关性。结果表明：在小风攻角范围（±4°）内，有栏杆的三维数值模拟具有较高的精度；栏杆等附属设施对格构式梁体的抗风性能有一定影响，考虑栏杆等附属设施的精细化数值模拟比不考虑栏杆的计算误差平均降低20%，且增加了梁体所受的静风荷载，在实际工程中应当对栏杆等附属设施予以重视；不同风攻角下的风涡特性与数值仿真的误差存在相关性，随着风攻角的增大梁侧的风涡效应明显，这使得三维数值仿真的误差开始增大，尤其是在正大风攻角的情况下模拟精度下降严重。     

跨断层地震动及其对桥梁结构影响研究进展

与常规地震动激励的情况相比，跨断层地震动作用下桥梁结构具有更复杂的动力响应、更大的地震需求以及更严重的地震损伤。伴随着川藏铁路等超级基础工程的开工建设，越来越多的桥梁具有跨越潜在断层的风险，相关研究亟待开展。从跨断层桥梁震害出发，首先阐述了近/跨断层地震动的基本特性并介绍了相关模拟方法，然后综述了跨断层桥梁抗震分析理论、数值模拟和模型试验等研究的相关进展，进而归纳了考虑跨断层地震动作用的应对策略。结果表明：现有的跨断层地震动模拟方法合理可行，但存在一定的应用条件和改进空间；跨断层桥梁研究对象大多为中小跨径梁桥，其地震响应和损伤破坏模式受断层类型、跨越位置、跨越角度、永久位移等多因素影响；针对跨断层桥梁的减隔震和防落梁限位措施等技术得到初步发展。最后展望了未来跨断层桥梁抗震研究的发展方向，主要包括：发展更为精确、高效的跨断层地震动模拟技术；开展大跨径桥梁的跨断层振动台台阵试验及倒塌数值模拟研究；突破跨断层桥梁振动台台阵试验技术瓶颈；明确跨断层地震动参数对不同类型桥梁结构地震损伤机理的影响规律；进一步发展相应的减隔震技术、防落梁措施以及韧性防控技术，并进行试验验证等。     

岩质边坡支护结构施工的动态有限元分析

针对岭南高速公路LK8＋730～850断面边坡的开挖和支护的动态数值模拟，通过数值计算，得出了边坡的位移矢量图和开挖坡体的应力等值线图；了解了不同开挖阶段的边坡坡体位移与应力的变化情况；同时通过数值分析说明了该边坡支护设计的合理性。     

铝合金压铸工艺的数值模拟及应用

以铝合金压铸件变速器上盖为例，应用Pro／Engineer和ProCAST软件，首先对压铸过程中压铸模具的三维温度场进行了数值模拟，考察了水冷系统对压铸模热平衡的影响；其次对压铸件的充型和凝固进行了三维数值模拟。模拟结果与现生产情况基本一致，为压铸工艺、压铸模具及浇注系统的优化设计提供了依据。     

二行程发动机换气过程数值模拟的研究

概述了二行程发动机换气过程数值模拟研究的发展历程和现状 ,讨论了换气过程及数值模拟研究的特点 ,指出了存在的问题及今后进一步研究的方向。     

车身结构件多步冲压工艺数值模拟

分析了左后悬挂架形成特点，采用两步拉延方式完成成形；然后确定首次拉延的四种方案，研究不同变形形式和变形量对后继拉延所造成的成形质量的影响；通过数值模拟结果中的FLD曲线、材料厚度分布图、最大主应变分布图和拉延成形变形裕度，研究车身结构件多步冲压工艺设计。     

深基坑桩锚支护三维应力应变数值分析

以某商业区建筑的深基坑工程为研究对象，对该深基坑的支护设计及其开挖施工方案进行了研究。通过方案比选，该基坑采用自然放坡，钻孔灌注桩加锚杆作为支护结构型式。运用三维数值方法建立了该工程的桩-锚支护深基坑三维数值模型，对基坑开挖全过程进行了三维非线性数值模拟，将数值模拟结果与其他方法的结果进行了对比分析，结果表明:三维数值模拟结果与经典方法的结果较为吻合，验证了设计方案的合理性与可行性。并运用有限差分法对深基坑工程分步开挖进行三维数值模拟分析，探讨了基坑支护结构的变形机理、特点及工作机理，并将数值模拟结果与理正软件计算结果进行对比分析，讨论两者的异同点。     

内燃机进气过程多维数值模拟的研究

概述了内燃机进气过程多维数值模拟的国内外研究现状,指出了初始计算网格的生成和活塞、气门运动边界处理等进气过程瞬态多维数值模拟的关键技术。     

邻近桥桩隧道施工监控量测方案优化

基于施工现场实际情况、地质勘探资料和相关的设计资料,通过采用大型有限元软件Ansys对邻近桥桩隧道的施工过程进行模拟,分析了浅埋暗挖法施工对地表及桥桩的影响,根据分析结果优化了隧道施工现场的监控量测方案.为今后相似工程的施工及监控量测提供了借鉴和参考；此外,通过将数值模拟结果和施工现场的监测数据进行对比,验证了数值模拟结果的可靠性.     

行人激励载荷下大跨径异形天桥抗震支座设计研究

为了解决抗震支座弯矩受到行人不确定激励载荷影响，出现参量获取不全面的现象，导致支座抗震效果不佳这一问题，进行了行人激励载荷下大跨径异形天桥抗震支座设计研究。首先，考虑到行人对桥梁激励的不确定性，设置了多种载荷激励类型，并提出利用区间过程法来描述桥上行人的不确定激励，使用自相关系数函数分析在行人激励载荷作用下的桥梁非随机振动情况；其次，利用有限元软件中的单元构造了抗震支座模型，并对桥梁位移、桥墩弯矩、桩基弯矩进行数值模拟；最后，将支座参量数值模拟结果代入有限元模型中，设计出一种双曲面球抗震支座结构。结果表明，设计的支座在慢跑、快跑情况下纵向弯矩与实际数据之间的最大误差分别为25 k N·m、250 k N·m，横向弯矩与实际数据一致，说明根据数值模拟结果设计的支座能够起到良好减震效果。     

基于数值模拟与动态监测的长大公路隧道施工支护优化研究

以河北省张石高速黑石岭隧道为研究对象,采用三维仿真数值模拟方法对隧道软弱破碎围岩段支护方案进行了优化分析研究。并采用现场监控量测对优化方案进行了动态监测,结果与数值模拟结论基本吻合,可见采用数值模拟方法在隧道工程分析上是可行的。     

基于FLAC的北碚滑坡稳定性及防治措施分析

在滑坡稳定性地质宏观判断基础上,利用快速拉格朗日分析法(FLAC)对北碚滑坡天然状态和暴雨状态下的稳定性进行模拟分析；通过建立数值计算模型和选取合理的计算参数,模拟滑坡体天然状态和暴雨状态下的塑性区特征分布和发展趋势；综合分析模拟结果,提出了合理的治理方案.     

粘弹性材料的离散元数值分析

基于Burgers模型,应用微观力学理论和粘弹性原理,建立了均质粘弹性材料的离散单元模型,对粘弹性材料的蠕变过程进行了数值模拟,并对模拟结果与已有且经过验证的理论公式计算结果作了比较。结果表明,数值模拟结果曲线与B嶝模型的理论蠕变曲线相一致,且数值模拟与解析解的结果整体上基本一致,相比解析解的复杂繁琐,DEM数值模拟是一种更加行之有效的较简单的研究方法。但是,数值模拟的结果在卸载后的部分与解析解不很吻合。总之,DEM数值模拟可以节省大量的室内试验并提高准确性,可用于对粘弹性材料的进一步研究。     

影响汽车骨架类零件冲压成形数值模拟质量研究

以汽车落地骨架零件为具体研究对象,利用LS-DYNA的动态有限元显式算法,研究冲压成形有限元数值模拟技术中影响模拟质量的重要因素,如网格质量、时间步长控制、渗透控制、沙漏控制,对汽车骨架类零件冲压成形数值模拟质量的影响。这对于有限元数值模拟技术在实际生产中的应用能够起到有益的指导作用。