二维弧形一致黏弹性边界单元适用性问题研究

基于黏弹性人工边界单元理论,改变了传统的平直人工边界,提出一种采用二维弧形一致黏弹性边界单元模拟半无限域人工边界的全新思路。通过算例,详细介绍了其建立思路及其在有限元软件中设置的具体流程,并对二维弧形一致黏弹性边界单元模型的可靠性进行验算;同时,深入讨论了输入震源频域、介质的弹性常数和单元厚度对计算结果的影响,并给出了二维弧形一致黏弹性边界单元的适用范围。结果表明,该单元的精度和稳定性均优于普通黏弹性边界单元,而且其使用起来更为简便。     

复杂流态下系泊船的水动力特性研究

为研究复杂流态下系泊船的水动力特性,在最佳系缆方式未知的情况下,通过约束船舶横荡、纵荡、艏摇三个方向的运动近似替代缆绳的约束作用,建立系泊船简化模型.在完成网格无关性和数值方法可靠性验证的基础上,对常规流态以及复杂流态下系泊船的粘性流场进行数值模拟,分析系泊船水动力系数和运动响应的变化规律.结果表明:随着水流流速的增大...     

基于滤波器方法主动吸收式数值水槽研究

基于开源程序OpenFOAM,采用动边界法进行造波,通过求解N-S方程建立二维粘性数值波浪水槽.针对二次反射波,采用频域滤波器方法进行吸收,综合考虑理论传递函数及实际造波需要,确定了目标水深下合适的滤波器参数.通过固定位置输出动边界开发了主动吸收式造波边界,以造波板上理论波面和实测波面为输入信号,根据差分方程得到造波板...     

不同形状破片对945钢靶的侵彻性能的影响规律分析

破片载荷是舰船防护结构设计中的重要输入参数,目前对不同形状破片的侵彻性能的分析缺乏量化的对比数据,直接影响着舰船防护结构设计中对破片载荷的选取。采用ANSYS/LS-DYNA软件对立方体形、圆柱形(长径比为1.5)和球形等3种形状破片侵彻945钢均质靶板的过程进行仿真计算,得到表征破片侵彻性能的弹道极限速度。结果表明：在相同质量下,圆柱形破片的侵彻性能最强,球形破片和立方体形破片次之。由于圆柱形破片的侵蚀比例明显小于球形破片和立方体形破片,与靶板的接触面积较小,侵彻能量更加集中,导致其侵彻性能较强。破片的侵彻性能越强,其消耗的穿靶动能越少,穿靶耗能随速度变化的影响越小。     

长赣高铁临近侧穿黄花机场跑道段隧道施工工法比选

长沙至赣州高速铁路临近侧穿黄花机场跑道段隧道施工,需对地面沉降进行严格控制.文章选取暗挖法、盾构法、管幕法以及顶管法等四种常见施工方法进行数值模拟分析,对隧道施工过程中的周围岩体应力、塑性区开展情况以及地表沉降的变化计算结果进行对比分析.结果表明,暗挖法施工造成的地表沉降量较大,达到2 cm以上,对于隧道开挖本身以及地...     

深厚淤泥质土层深基坑变形特性研究

为解决因淤泥质土层较厚导致的基坑变形大和地表沉降不均等问题,依托湖北交投实业总部深基坑工程,通过数值仿真分析,对比两种不同内支撑布置方式下的变形规律,并研究深厚淤泥质土层对基坑变形的影响。结果表明：开挖深度较浅且未设置内支撑时,围护结构整体表现为“悬臂梁式”变形形态;随开挖深度增大及内支撑逐步施作,围护结构主要表现为中部向坑内凸出的“鼓肚形”变形形态。受淤泥质粘土层影响,围护结构变形与地表沉降变化值显著增加。基坑开挖至坑底时,在角部设置两道内支撑方案最大位移发生在0.77H位置(H为基坑开挖深度),为43.2 mm;在轴对称处设置一道内支撑时最大位移为47.48 mm。两种方案下的地表沉降最大值均基本稳定在0.6H位置,分别为31.50 mm、31.24 mm。当基坑进行两次拆换撑操作时,围护结构及地表沉降变形值有一定幅度增大,尤其在第一道支撑拆除后,建议施工过程中做好监测及相应控制措施。     

淤泥层中沉管隧道基础形式选型及沉降数值分析

为探究不同基础施工方案对沉管隧道纵横断面的沉降影响,以广州市南沙区拟采用沉管隧道的过江方案为例,针对该地区淤泥层不同厚度分别提出换填、抛石挤淤、挤密砂桩、水泥搅拌桩和PHC桩5种沉管铺设基础设计方案,并采用Plaxis 2D软件对不同方案下的沉管隧道纵横断面进行数值模拟,尤其针对不同相邻地基工况,采用换填+砂桩、抛石+砂桩2种典型组合方案沉降进行分析。结果表明,5种方案下的沉管隧道纵横断面沉降变形规律较为一致,沉降值均满足设计规范要求; 2种不同工况组合下的沉降值也满足要求,提出适宜南沙地区的沉管隧道铺设方案。     

大纵坡小半径盾构隧道施工特性分析

随着城市地下轨道交通大规模建设,由于线路规划要求,不可避免出现大纵坡、小半径急曲线盾构隧道工程案例。大纵坡、小半径急曲线盾构隧道掘进施工难度较大,而目前对大纵坡、小半径盾构隧道施工特性鲜有对比研究。本文基于成都轨道交通9号线元华停车场出入场线区间盾构隧道工程实例,建立数值计算模型,通过改变坡度和平面曲线半径两大类工况,对地表纵断面竖向位移、横断面竖向位移等施工特性进行分析,并通过现场监测数据对比验证数值模拟结果合理性,以期为今后类似工程条件下大纵坡、小曲线盾构隧道施工提供可靠的工程实践经验。     

组合浮囊型浮式防波堤消浪特性的数值模拟研究

波浪-浮式防波堤相互作用的研究对于防波堤的性能优化起着重要的作用.文中提出了一种新型组合浮囊型浮式防波堤结构,并探究了该结构的消浪性能.通过Flow-3D软件进行数值计算,探讨了相对宽度及相对吃水对消浪性能的影响,分析了锚链系统的内力规律及结构整体的横荡、升沉与横摇运动规律.计算结果表明:当相对吃水D/d>0.5或相对...     

高速公路软岩隧道开挖稳定性数值分析

以某高速公路软岩隧道施工为例,通过采用大型有限差分软件FLAC3D建立数值分析模型,对采用三台阶预留核心土开挖过程中不同支护阶段的隧道位移进行了监测,并重点分析隧道不同埋深对其位移的影响,得到以下结论：隧道开挖过程中拱顶沉降最大,隧道埋深30 m时上台阶、中台阶、下台阶以及全部初支完成后的拱顶位移分别为7.72 mm、9.14 mm、10.06 mm和11.38 mm,各阶段沉降均在控制范围内;隧道开挖过程中,上台阶开挖过程中产生的位移最大,其次是中台阶开挖,隧道埋深30～60 m范围内时,二者位移量之和约占总沉降量的80%;随着隧道埋深的增大,各阶段的隧道位移均增大,相比于隧道埋深30 m时,隧道埋深60 m和90 m时的竖向位移分别增大了46.6%和81.3%,水平位移分别增大了57.8%和103.6%,其中核心土开挖对隧道水平位移影响较小。