顶部开口船舱火灾下结构热力耦合方法研究

[目的]船舶舱室钢结构在火灾环境下的性能分析是结构防火设计的理论基础,与传统的标准升温法相比,基于真实火灾温度场的研究更能准确分析船舱结构的力学响应行为.为此,以船舶开口机舱结构为研究对象,开发基于FDS和ANSYS的火?热?结构耦合数值模拟方法.[方法]首先,采用FDS模拟得到火灾壁面温度场数据,以此温度场为边界条件...     

天平线关山隧道涌水量预测技术研究

在富水位地区建设特长隧道中通常会发生涌水灾害,因此准确预测隧道涌水量能科学指导隧道的设计和施工.新建关山隧道处于关山褶皱带,地下水循环强烈,岩体节理发育,对工程施工的安全影响较大.基于此,文章对关山隧道水文地质情况进行分析,采用不同涌水量计算方法对隧道各研究区段涌水量进行预测.通过对比分析,发现地下径流模数法预测结果较...     

确定沥青混合料矿料级配的初始比例的方法

以某高速公路沥青路面上面层AC-13型级配筛分结果及目标级配范围为例,介绍如何利用Excel电子工作表的LINEST函数,方便、准确、快速地计算出沥青混合料矿料级配的初始比例。     

有限元数值分析在路堑边坡治理工程中的应用

以某高速公路深挖路堑边坡的治理为背景,介绍了有限元数值分析在该类工程中的应用.从模型建立、参数选取、结果分析等方面进行了阐述,采用强度折减法确定边坡的安全系数,对各施工阶段进行模拟分析,为边坡治理方案提供理论依据.     

起降与滑行荷载作用下道面-地层结构动力特性与损伤分析

依托成都双流国际机场滑行道工程,通过理论分析、公式推导及数值模拟等综合研究手段,确定飞机动荷载系数并推导出飞机单轮荷载计算公式,研究飞机在滑行道面运动过程中,起降与滑行荷载作用下机场道面-地层结构的动力特性与损伤。研究结果表明,滑行荷载对道面-地层结构的影响最大,滑行荷载作用下,道面-地层结构在频率为7 Hz附近时振动加速度达到最大值。从能量角度看,飞机荷载从道面传递至地层时,高频段的加速度能量在地层中的耗散比中低频段更快;道面-地层结构的1/3倍频程曲线最大值均出现在9.45 Hz频段,随着地层深度增加,地层结构的VAL值呈现衰减趋势,且衰减率不断增大。从损伤量值角度看,滑行荷载对道面结构的损伤总体较小。     

铁路预应力混凝土矮塔斜拉桥索梁锚固构造选型与力学性能研究

为优化铁路预应力混凝土矮塔斜拉桥索梁锚固形式,以成昆铁路攀枝花金沙江大桥为工程背景,提出新型索梁锚固形式-梁顶锚固结构,用以改进其锚固受力性质,利用大型有限元软件ANSYS对比分析该种新型受力形式与传统锚固结构受力性能的区别,并通过缩尺模型静载试验进一步验证该方法的可行性。结果表明：梁顶混凝土锚固结构的各向应力指标均优于传统锚固结构,其锚固点与腹板形心处同一垂直面,大幅减小了横向偏心弯矩和次应力,更有利于应力传递平顺。此外,现场试验显示各测点相对残余应变均小于20%,与数值模拟结果基本一致,验证了有限元模型的合理性。综上所述,新型索梁锚固形式在试验荷载下处于正常弹性工作状态,在设计索力工况下能够满足正常使用要求,并具备足够安全储备。     

风沙地区低净空桥梁下部流场结构及积沙特征分析

为认识低净空桥梁下部积沙形成机理、分布特征及影响因素,利用计算流体力学软件,构建欧拉双流体非稳态模型,对桥梁周围风沙流的运动特征进行数值模拟,并与现场结果进行对比。结果表明：现场实测数据与模拟结果基本一致,所建数值模型能够较好地反映梁体周围的风沙流运动特征;T梁迎风侧和背风侧一定范围内位于风积区,而梁体正下方则位于风蚀区;T梁周围积沙主要集中在梁体迎风侧和背风侧,但在单一风向环境下前者积沙量大于后者,且积沙量随时间的推移呈递增趋势;气流速度的衰减是T梁迎风侧和背风侧积沙的主要原因,而腹板间气流的绕流是梁底形成少许积沙的可能原因;T梁周围的积沙量与梁底净空密切相关,且随着净空增大呈递减趋势,建议风沙地区的梁底净空不宜小于5.0 m;同等条件下,箱梁周围的积沙速率明显小于T梁,风沙危害严重地区的低净空桥梁考虑采用箱梁。     

具有随机几何缺陷的超高压旋喷桩止水效果研究

由于设备精度、地层特性等因素影响,在旋喷、提升过程中,超高压旋喷桩不可避免地会出现直径缺陷和垂直度缺陷。为研究具有几何缺陷的超高压旋喷桩在暗挖地铁车站工程中的止水效果及适应性,以北京地铁3号线石佛营站3号施工竖井为例,研究几何缺陷对超高压旋喷桩止水效果的影响。基于旋喷桩成桩质量检测结果,归纳总结超高压旋喷桩的几何缺陷规律：旋喷桩直径服从平均值为1.1 m,标准差为0.11 m的正态分布,倾斜角度服从平均值为0.003°,标准差为0.3°的正态分布;倾斜方位角在[-180°,180°]内服从均匀分布。根据旋喷桩几何缺陷规律,建立三维缺陷计算模型,分析不同缺陷对旋喷桩止水效果的影响。研究结果表明：在旋喷直径和咬合厚度相同时,4种模型渗流量排序为双缺陷模型>直径缺陷模型>垂直度缺陷模型>无缺陷模型。基于数值模拟计算结果,提出超高压旋喷桩“临界咬合厚度”概念,为合理设置旋喷桩参数提供了依据。     

汽车前照灯水汽凝聚现象的瞬态CFD预测

汽车前照灯光品质是衡量汽车照明系统安全性的一项重要指标.通过商用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件Star-CCM+对汽车前照灯内部的流动情况、热力学特性以及起雾/除雾过程进行了模拟.研究表明,雾层厚度与分布主要与湿度、流动条件以及换热条件相关.探索了完整的大灯起雾仿真...     

基于J-C型材料模型的整车正面碰撞结构优化

根据拉伸试验结果,考虑应变率效应及温度效应,确定了B420LA及HC420/780DP材料的J-C型动态拉伸本构方程,并将这2种材料用于某款新能源汽车的前纵梁结构设计。基于LS-DYNA程序,采用数值仿真的方法,考虑整车正面碰撞工况前纵梁结构的变形模式及压溃吸能效果,对前纵梁结构进行了优化设计。结果表明,优化后的前纵梁压溃变形模式更好、吸能效果更优,左、右侧整车加速度峰值由58.1g与56.2g分别降为38.0g与39.2g,前围板过程最大侵入量由208.7 mm降低为182.2 mm,符合汽车正面碰撞工况研发的需要。