按非平稳随机过程模拟自然风速的一种数值方法

基于数据的第二种非平稳随机过程数学模型是第一种非平稳随机过程数学模型的继续。该方法根据有限的原始风速记录 ,通过快速富氏变换和希尔伯特变换 ,建立了非平稳随机过程数学模型 ,然后以数字模拟的方法产生所需的随机样本。根据第二种非平稳随机过程数学模型和观测的风速记录 ,进行了风速样本模拟     

海底溢油输移扩散的可视化数值模拟系统

为直观研究溢油在复杂水下环境中的动态行为,设计和开发一套海底溢油可视化数值模拟系统(SIMPACT-SOS).系统由数值模型、数据库和图形界面构成,具有地理信息系统(GIS)应用平台、数值建模分析、溢油数值模拟等专业功能.应用算例表明,SIMPACT-SOS系统可为海底沉船溢油、海底输油管道泄漏、海洋石油钻井井喷等水下污染事故的风险评估、应急决策及损害评估提供理论和技术支持.     

按非平衡随机过程模拟自然风速的一种数值方法

基于数据的第二种非平稳随机过程数学模型是第一种非平稳随机过程数学模型的继续。该方法根据有限的原始风速记录，通过快速富氏变换和希尔伯特变换，建立了非平稳随机过程数学模型，然后以数字模拟的方法产生所需的随机样本。根据第二种非平稳随机过程中数学模型和观测的风速记录，进行了风速样本模拟。     

汊道水流数值模拟

笔者建立了水流运动二维数学模型，给出了处理分汊河道复杂边界的方法，通过梅子洲河段流速，水位及分流比的验证，计算结果与实测资料吻合较好，说明二维水流数学模型的建立和以及处理方法合理。     

铁路缓和式路堤的风沙流场数值模拟研究

沙漠地区的铁路时常面临风沙危害,常对列车的运行安全及维修造成严重影响,因此铁路沿线布置了多种风沙防护设施.缓和式路堤可能会减小风阻,使风沙快速流过路堤,因此其风沙流特性有待验证.以缓和式路堤为研究对象,采用欧拉双流体模型,以风速廓线作为边界条件,利用流体力学软件对比分析不同结构路堤周围的风沙流场,在此基础上揭示了不同摩阻风速对路堤积沙的影响.研究结果表明:各种路堤周围的流场均形成了减速区、回流区及加速区;在两侧下凹坡路堤的顶面出现较强涡流,最小风速是普通路堤的2.3倍,同时在路堤背风坡中部和回流区尾部之间形成长达45 m的回流区;两侧下凹坡结构有利于减弱风沙运动阻力,使这种路堤积沙量最少,比普通路堤低17.5%;当摩阻风速适中时,两侧下凹坡路堤顶部形成较强回流,输沙作用明显.因此,两侧下凹坡的缓和式路堤有助于风沙快速通过轨道,是一种输沙性能良好的路堤结构.     

金属铸造过程的数值模拟方法探讨

在模拟铸铁凝固过程中，提出了新的微观结构与宏观传热相耦合的模型，从而能较合理地预测铸件内部的凝固速率，变形状态及应力分布。     

不可压流场数值模拟方法综述

根据部分有关文献归纳和总结了计算流体力学数值模拟不可压流场的常用方法,较为全面地介绍了不可压流场计算方法中所涉及的各个方面,旨在帮助初触数据模拟方法的研究者能更少时,更有效地应用数值模拟方法研究工程实际问题。     

剧冲式高速岩质滑坡全程运动学数值模拟

基于剧冲式高速岩质滑坡几何学、运动学、动力学模型,通过离散单元法数值模拟,揭示和仿真再现了高陡边坡岩体破坏失稳后大变形阶段的运动过程和状态,进而为滑坡运动全过程动力学机理分析提供了科学依据。     

地下工程数值模拟若干问题的处理方法

首先探讨了用数值模拟方法解决地下工程的岩石力学问题时,如何根据岩体工程结构的岩石力学性质和数值模拟的目的来选择数值计算方法;然后,详尽、深入地阐述了建立计算分析模型所涉及的几个重要问题及其处理办法,包括模型几何形状、计算范围的确定、边界条件和工程初始状态的处理、模型离散化、支护结构作用的处理,以及如何确定计算所必须的岩石力学参数;最后,提出了对计算结果的分析方法和思路。     

支流汇入干流交界面数值模拟方法研究

在分析支流汇入干流水流情况的基础上，提出了在一维水面线和二维流场计算时支流与干流的交界面的处理办法，以水槽试验为算例，取得较为理想的效果。     

新型化学固沙剂的试验研究

通过试验研究，证明了用聚乙烯醇为原料作为固沙剂稳定风积沙，具有良好的性能，从而说明该固沙剂是一种较好的筑路材料，具有较好的应用价值和广阔的应用前景。     

电厂天然气锅炉富氧燃烧数值模拟

对传统燃烧方式下和应用富氧燃烧技术（O2/CO2燃烧技术）时电厂天然气锅炉内的燃烧特性进行数值模拟研究.结果表明随着氧气浓度的增大,整个炉膛的高温区分布趋于集中,烟气温度增加,火焰分布更为集中,充满度也越来越差.当氧气浓度为25%时,炉膛内的温度分布和烟气辐射特性与传统燃烧方式下最接近.当氧气浓度由21%上升到40%时,炉膛内烟气温度得到较大幅度的提高,燃烧器所在截面温度上升300 K以上,火焰充满度变差.     

基于 Fluent 防雪栅栏数值仿真研究

运用CFD软件Fluent ,针对特定的防雪栅栏,简要叙述其作用机理,选取新疆塔城地区S201线典型断面,对不同的防雪栅栏的水平距离、路堤高度以及边坡坡率等参数设定,基于风雪流的气固两项性并采用一定的数学模型进行数值模拟,进行雪害沉积的规律研究和模拟参数的合理确定,从而为新疆公路风吹雪灾害提供一种快速、经济、可靠的治理方法。     

岩溶隧道开挖围岩力学及渗流三维数值模拟

依托贵州省在建的新寨隧道,用 ABAQUS 有限元软件建立计算模型,模拟隧道施工过程中围岩及衬砌结构的变形和受力特征。考虑地下水的作用,计算了围岩的孔隙水压力和分布规律。分析结果表明：隧道开挖过程中,围岩存在一定程度的应力释放,隧道拱顶和仰拱底部局部会出现较小的拉应力,而在隧道边墙部分则出现应力集中的现象。隧道开挖应力影响范围约为2倍洞径,在1倍洞径范围内影响较大,不宜在不作处理的情况下修筑其他地下空间结构。隧道围岩塑性区沿隧道径向影响范围约为4 m。     

轨道短波不平顺数值模拟新方法

针对轨道短波不平顺问题, 提出了一种基于离散二进制小波的轨道短波不平顺数值模拟方法, 将ISO 3095标准谱作为目标函数, 得到了ISO 3095标准谱和小波系数的关系, 给出了数值模拟算法流程与步骤, 并将数值模拟结果与上海某段地铁实测结果进行了对比分析。分析结果表明: 合适的小波分解层数为8层, 最低层包含的波长范围为512~1 024 mm; 短波不平顺数值模拟时域波形符合实际轨道短波不平顺的统计特征, 呈现非平稳性, 幅值分布范围为-0.15~0.15 mm; 数值模拟结果与ISO 3095标准谱之间存在的差异由倍频程采样间隔与三分之一倍频程采样间隔的差异造成。可见, 采用二进制小波变换可以有效实现轨道短波不平顺的数值模拟, 模拟结果与实测结果在幅值和细部波形方面略有差别, 建议对轨道短波不平顺进行大量的测量与统计分析。     

危岩主控结构面损伤-断裂数值模拟研究

危岩是迄今研究程度极其薄弱的地质灾害类型,而主控结构面受荷损伤断裂扩展过程是危岩发育机理研究的核心技术.本文通过对主控结构面裂端损伤区范围确定及损伤区损伤材料参数的求解,运用有限元数值模拟方法对天然状态工况、持续暴雨工况及地震工况进行了数值模拟,获取了不同工况主控结构面的断裂韧度富余系数,与危岩体的稳定系数具有良好的一致性.     

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.     

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.     

高填方块碎石夯实地基变形三维数值模型

根据场区的工程地质条件和高填方资料建立地质模型, 运用现场试验所获得的参数和3DFLAC程序对高填方块碎石夯实地基的变形进行数值模拟, 分析地基沉降和侧向变形及可能发生剪切破坏的位置, 模拟和分析结果与实际基本一致。     

车辆吸能部件的碰撞试验与数值仿真

为了设计某列车耐撞性车体, 实现列车被动安全保护, 进行了台车碰撞试验和数值仿真计算, 研究了耐撞性车体吸能部件的吸能特性。在台车撞击试验过程中, 吸能部件从预期部位开始发生稳定有序的塑性变形, 吸收的冲击动能与最大变形量基本成正比关系, 说明该部件具有良好的吸能效果。并在此基础上, 应用显式动力有限元理论建立了其有限元撞击模型, 进行了数值仿真计算。相关性分析结果表明: 仿真结果与试验结果基本一致, 在整个撞击过程中, 撞击力曲线基本吻合, 最大撞击力峰值分别为2486.3、2423.1kN, 最大变形量误差和初始撞击力峰值误差都小于3%, 反弹速度误差小于4%。显然, 利用撞击试验验证了数值计算的有效性和可靠性, 利用数值计算设计和优化车辆吸能部件是可行的。