车轮外流场的数值网格生成技术的研究

有机结合代数法和椭圆方程法,采用分块结构化网格,针对轮胎地面接触区域网格生成质量不合格的问题,提出并讨论了车轮外流场网格划分的3种拓扑结构,确定了其中的最佳方案；然后应用该方案进行某国产轿车及其车轮的外流场数值网格的划分,成功的生成了高质量的网格单元,验证了所选网格拓扑方案的有效性。     

架空输电导线的静力响应分析

针对输电导线较强的非线性,采用非线性有限单元法计算输电线的静态响应,运用虚功原理推导出全Lagrange格式的非线性索单元的一般表达式,在此基础上给出一种两结点等参数索单元的具体表达格式,运用Newton-Raphon法编程对架空输电导线进行静力响应分析,最后通过实例对该方法进行验证。     

浅埋采场覆岩裂隙带分布及变化规律研究

本文通过双端堵水器法和多点位移计观测法对高家梁煤矿20307工作面上覆岩层在采动前和采动后分别进行了观测和研究,揭示浅埋采场覆岩破坏与运动规律,确定浅埋采场开采覆岩影响范围及其各部分破裂形态,对浅埋采场安全开采具有重要的意义。     

静、动力分析中的一种初始地应力场平衡方法

初始地应力场的平衡对于正确分析模拟具有围压依赖性和接触的问题尤其重要,准确模拟初始应力场是后续岩土工程动力响应分析正确与否的关键。为了实现岩土工程分析中初始竖向位移为零,且初始应力场不影响后续动力分析结果,基于ABAQUS软件,提出一种静、动力分析问题中的初始地应力场平衡方法。首先将人工边界考虑为固定边界,施加重力场,并求出边界节点上的反力;其次,将节点上的反力施加在黏弹性人工边界模型场地中,进行初始应力场平衡;最后,进行动力分析,并用理论解来验证计算结果。结果表明:固定边界情况下初始地应力平衡效果好,但不适用于动力分析;黏弹性边界情况下,初始地应力较大,并会影响动力分析结果;将固定边界情况下的边界节点反力施加在黏弹性边界模型上,既能够实现初始应力场较好地平衡,又不会影响动力分析结果。因此,提出的静、动力问题分析的初始应力场平衡方法合理并且有效,可为后续的岩土工程动力响应分析提供参考。     

削壁采场减少贫化与损失的几点研究

针对急倾斜薄矿体采用削壁充填法进行开采时采场矿石损失贫化较大,管理复杂的现状,以沙沟矿区的采场管理工作为例,阐明了急倾斜薄矿脉削壁充填法采场管理的要点,有效的提高削壁采场的矿石回收率,减少采场贫货率,为相似矿山进行复杂环境下的采场管理工作提供了借鉴与参考范例。     

余能原理基面力元法在桁架弹塑性分析中的应用

基面力元法(BFEM)是一种新型的有限单元法,是以"基面力"来描述一点的应力状态。为了编制适用于桁架弹塑性分析的MATLAB基面力元程序,以余能原理基面力元法为基础,将基面力元法的平面4节点的实体单元模型向桁架单元进行退化,列出了退化桁架单元的柔度矩阵、单元轴力和节点位移的具体表达式,并对其控制方程进行了必要的处理。根据退化的桁架单元模型,采用增量法的思想和线性强化弹塑性模型,以三杆超静定桁架和复杂静定桁架为算例进行了计算。将计算结果与大型有限元分析软件ABAQUS的T2D2计算结果进行了对比分析,发现所用方法与ABAQUS的计算结果高度吻合,进一步验证了基面力理论的正确性和程序的适用性。     

贴坡排水加高对水库坝体渗流与稳定的影响研究

对土坝下游贴坡式加高过程中面临的渗流、稳定等问题进行计算研究,利用有限元法计算渗流场,比对计算各种情况下的稳定渗流情况,采用简化的Bishop法,考虑孔隙水压力计算坝坡稳定安全系数,对比增加防渗排水设施前后坝体稳定情况。经计算发现,下游贴坡加高会违反防渗原则,导致坝体渗流稳定出现问题。针对可能出现的问题提出了解决方法,最后得出增加水平排水的方案对于降低浸润线最为有效。     

工作边界强度与工作压力的关系——基于个人—环境匹配理论

弱的工作边界可以实现非工作向工作的渗透,从而有助于员工平衡工作与生活,降低工作压力,但是过弱的工作边界因为非工作向工作渗透过多,反而会引起他们工作压力增加,因此工作边界强度与工作压力之间存在U型关系。然而,在什么条件下工作边界强度与工作压力的关系发生方向性变化,尚无定论。本文基于个人—环境匹配理论,提出员工个人对工作边界强度的偏好与实际工作边界强度的匹配程度在这两者关系中起着决定性的调节作用。本文通过问卷调查方式,验证了假设,即伴随着工作边界强度的减弱,员工工作压力先减少后增加,拐点处工作边界强度为5.3988(以7点量表来测),偏向于较强的工作边界;当员工的工作边界强度趋近于其偏好时其工作压力降低,但当工作边界强度超过其偏好时其工作压力增加。论文最后围绕缓解员工工作压力,从工作边界管理以及与员工偏好相匹配的角度,提出了对策建议。     

基于MEMS侧面输出的压力传感器设计

为了解决应用正面压力传感器测量光纤打弯导致光损耗增加的问题,提出了一种应用侧面输出的压力传感器设计方案。对45°的斜面光纤和法珀压力传感器中MEMS工艺键合的敏感单元进行激光焊接,制成了基于MEMS侧面输出的压力传感器。搭建了侧面输出的MEMS压力传感器的测试装置,通过光谱仪对检测信号进行了解调,并对所得数据进行了分析计算。结果表明,传感器的腔长与所加的压力呈现线性关系,其灵敏度为3.048μm/MPa。应用侧面输出压力传感器更有利于管道壁面压力的测量,光信号更容易转换成电信号,减少了光的模式之间的干扰,有助于减少光的损耗。所得结果对狭窄空间和恶劣环境下的管道测量工作提供了更多选择,对实现管道内壁压力的精确测量具有一定的借鉴价值。     

广义协调COONS曲面厚薄板通用单元振动分析

厚薄板通用单元一直是板壳有限元研究中的重点和难点。根据单向厚板的基本方程推导得到内含剪切变形因子的插值基函数,基于Mindlin-Reissner厚板理论并结合广义协调思想,通过第2类有限元COONS曲面构造法及挠度和转角导数相关法构造出一个新的有效的厚薄板通用矩形单元,采用集中质量矩阵法得到单元的质量矩阵。通过编制MATLAB程序,采用子空间迭代法计算结构在不同板厚时的自振频率。将计算结果与理论解和大型通用有限元软件ABAQUS解进行比较,该单元具有良好的数值计算结果,能够实现动力学范围内薄板、中厚板以及厚板完全通用,具有工程应用价值。     

基于FLUENT的球型止回阀流场CFD模拟分析

为了研究球型止回阀内部流场流动状态和水力特性,以及阀门自行关闭所产生的水击现象,采用计算流体力学方法,建立止回阀内部流场计算模型和球体运动数学模型,并应用动网格技术求解止回阀关闭过程中阀体内速度场、压力场分布,以及球体表面静压曲线变化。模拟计算得出:止回阀内球体表面存在负压区域,造成汽蚀现象;阀体壁面附近存在漩涡流,这将加强壳体震动,削弱其工作效率。为消除止回阀内负压区域和漩涡流等不稳定流态,对其入口部件进行结构改进,减少扰流作用,模拟结果表明:球体表面负压区域减小,汽蚀现象改善,阀体中漩涡流消失,止回阀工况较改进前稳定。     

近场声全息技术在电机轴肋板故障检测中的应用

机械设备的安装环境随需求的变化而变化。为了实现电机轴肋板在各种工况下的故障检测,通过采集电机工作时肋板的振动信息,采用图像处理的方法,将故障下的特征向量与标准正常状态下的特征向量对比后进行分类,从而辨识出故障的类别。通过模拟仿真和实验两种方式对声成像方法进行验证,证明了其正确性和普遍适应性。声成像检测方法,不仅解决了检测机械设备的传感器在某些工作环境中安装不便的问题,而且进一步提高了故障检测的准确性。     

中原油田新井技术经济界限研究

运用经济学的边际分析原理，探讨符合原油生产特点的经济界限值标定方法，旨在为油田企业实行目标管理，开展经济活动分析、确定打新井的经济界限产量提供直观的方法和参数。以制定的经济界限值作为油田开发工作中打新井的最低要求，才能使开发效果和经济效益达到统一。     

基于ANSYS-CFX的文丘里管水力特性数值研究

为了系统分析文丘里管的水力特性,在相关研究现状的基础上,利用ANSYS-CFX商业软件对其展开数值模拟。详细计算研究了文丘里管流量计流出系数的变化规律、流量—水头差关系曲线拟合优化以及文丘里管结构参数对流动特性的影响等问题。并详细论证推导了文丘里管理论经验计算式,将数值模拟结果与经验公式计算值进行对比验证,两者吻合度高,误差基本控制在8%以内,并弥补了经验计算式无法准确计算低雷诺数工况的缺陷。研究表明数值模拟研究可为工程实际及文丘里管的优化设计研究提供实质性的建议与指导。     

不同载荷边界条件下的地铁站深基坑变形特性研究 ——以天津市某地铁车站为例

为更好地实现不同载荷边界条件下的基坑变形预测和控制,以天津市某地铁站深基坑为研究对象,研究超载、卸载条件下基坑变形特征。通过对现场监测数据的分析,推导基坑北侧和南侧的变形规律,并将分析结果与无超载、卸载条件的普通基坑进行水平位移、地表沉降、土体蠕变等方面的对比,最后,根据超载与卸载产生主动土压力对水平位移的影响,制定了基坑变形控制措施。结果表明:1)载荷边界条件对基坑支护结构和地层的变形影响明显;2)北侧基坑围护结构的水平位移和地表沉降均远大于南侧,北侧变形常超过变形报警值,南侧则相反;3)北侧土层水平蠕变最大速率和竖向蠕变最大速率均大于基坑南侧,普通基坑水平蠕变的最大速率介于两者之间,表明控制边界载荷有利于控制土层变形速率;4)基坑北侧的主动土压力明显高于基坑南侧,由于卸荷作用,基坑南侧地连墙底部产生被动土压力,使基坑侧壁向迎土侧移动;5)合理安排开挖进度,加强支承刚度,减少地表超载,是控制荷载边界条件和基坑变形的有力措施。研究可为城区复杂荷载边界作用下的基坑监测、施工的优化提供依据。     

隧道修复工程中垂直冻土帷幕应力场有限元分析

本文首先简要介绍了在煤矿建设中广泛应用的冻结法的应用范围,然后以上海市轨道交通4号线隧道修复工程中山南路段垂直冻结为例,在试验数据的基础上计算参数,建立有限元模型,对其应力场进行分析研究。研究过程中参数的选取、边界条件的处理、模型的建立、问题的求解及结果处理为隧道修复工程及类似工程提供了有益参考。     

水下隧道问题的边界元方法

文献[1][2]用有限元方法分别计算了水下单一隧道和双隧道的压力分布。本文用边界元方法计算了水下三隧道非对称情况下的压力分布及典型流场。计算结果符合物理规律。     

嵌岩桩现场监测试验及负摩阻力优化计算研究

为了解决桩基负摩阻力所引起的桩体破坏、桩基不均匀沉降等工程问题,在桩周土体沉降及桩身应力应变现场监测试验的基础上,分析了嵌岩端承桩桩侧剪切变形与负摩阻力的关系,建立了嵌岩端承桩与周围土体剪切变形量的计算方法,对浅层位置处桩-土监测数据进行对比分析,同时考虑嵌岩端承桩周围土体竖向有效应力对剪切变形的影响,并对现有规范中嵌岩端承桩负摩阻力计算方法进行优化改进。结果表明:1)嵌岩端承桩桩顶在不受外力约束时,浅部桩-土剪切变形量为4～5 mm; 2)深层位置处桩-土剪切变形小于浅层桩-土剪切变形,负摩阻力的作用无法充分发挥;3)采用优化计算法所得负摩阻力值与现场监测试验结果吻合度较高,所得下拉荷载可以满足经济、安全设计要求。研究结果可为桩基工程的设计和安全施工提供参考。     

浅谈油气田入库阀门压力试验的影响因素

压力试验是入库阀门质量检验的一项重要内容,从试验人员、采用标准、试验设备、试验方法等方面,分析了影响压力试验结果的主要因素,并提出了相应的对策措施。指出,应提升试验人员的责任意识、技术素质和业务能力,正确选择试验设备的类型和加压方式。