基于数字图像处理技术的再生混凝土数值模拟

为了研究骨料形态对再生混凝土材料力学性能的影响,基于势能原理的基面力元法,利用图像处理技术和MATLAB软件,建立了再生混凝土真实骨料细观模型。应用FORTRAN分析软件对再生混凝土试件进行单轴拉伸试验的数值模拟,研究了真实骨料细观模型再生混凝土宏观应力-应变曲线变化规律和试件的破坏形态。结果显示,真实骨料模型得到的宏观应力-应变曲线和试验曲线吻合度较高,骨料形状对试件的破坏形态影响较小。模型可真实地模拟再生混凝土在单轴拉伸作用下的损伤破坏过程,准确地反映试件的实际骨料形态。     

基于界面等效模型的再生混凝土基面力元分析

从细观角度分析再生混凝土的力学特性,以往都是将再生混凝土视为由骨料、新砂浆、新界面、老砂浆、老界面五相介质组成的复合材料来分析,为了简化这种常规五相再生混凝土模型,提出了基于界面等效模型的再生混凝土基面力元分析方法。首先运用三相球理论模型将再生混凝土中的老砂浆、新界面、老界面三相介质等效成一种介质,得到三相介质的再生混凝土界面等效模型;然后利用势能原理的基面力元法编制出损伤基面力元程序,对不同尺寸的再生混凝土试块进行单轴拉伸试验模拟。给出了应力-应变曲线及破坏过程图,并与普通五相模型进行了对比,两种曲线基本吻合。因此,等效模型可以代替普通五相模型,从而简化多相再生混凝土的损伤分析,提高模拟效率。     

余能原理基面力元法在重力坝应力分析中的应用

介绍了二维线弹性问题的余能原理基面力元法。该方法以基线力表征物体的受力状态,以其对偶量位移梯度表征物体的变形状态。通过重力坝算例与平面4节点等参元(Q4模型)和平面4节点减缩积分单元(Q4R模型)的对比分析,探讨了基面力元法应用于重力坝应力分析的可行性。数值分析结果表明,基于余能原理的基面力元法具有较高的计算精度,可以应用于重力坝应力分析问题,有较广阔的应用前景。     

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。     

余能原理基面力元法在桁架大变形分析中的应用

为了对桁架弹性大变形问题进行针对性研究,对平面二维问题的基面力单元模型进行了改进,把平面四边形四边中节点基面力单元退化为平面二节点桁架基面力单元,推导了桁架大变形余能原理控制方程和单元轴力、节点位移表达式,根据由控制方程得出的桁架大变形问题的非线性方程组,利用Matlab语言编制了基面力元程序,计算了桁架结构几何非线性算例。与大型通用有限元软件ANSYS的计算结果进行了对比分析,所用方法的结果与理论解一致,与ANSYS的计算结果相差较小。因此可得结论:所介绍的基面力元模型是可靠的,可以应用于对桁架结构的几何非线性问题分析,具有较广阔的前景。     

水泥土统计损伤本构模型研究

为了探索工程实际中水泥固化土的应力-应变关系及水泥土变形规律,参考岩石统计损伤本构模型的思路来构建水泥土统计损伤本构模型。假设水泥土微元强度服从Weibull概率密度分布,并引入初始损伤系数η,建立单轴压缩荷载下水泥土的统计损伤本构模型。根据应力-应变曲线峰值点的极值性进行模型参数求解,分析不同水泥掺量、不同龄期的水泥土累积损伤的扩展过程。通过对水泥土单轴压缩试验数据进行验证与分析发现,随着水泥掺量以及龄期的增加,水泥固化土模型参数η值增大,m值,F_0值减小,表明龄期和水泥掺量能够抑制水泥固化土损伤发展。新建立的水泥土统计损伤本构模型拟合效果较好,并能较好地反映水泥土的应变软化特性,可为水泥固化土的应力分布特点和变形规律研究提供一定参考。     

碳酸盐岩油藏多级交替酸压指进现象模拟与影响规律分析

以多级交替注入酸压技术为代表的深穿透酸压改造工艺是近年来发展起来的一种新型压裂技术。在多级交替酸压过程中,由于酸液在裂缝中的分布与滞留机理不明确,限制了交替注酸压裂的优化设计与实施效果。针对传统的只适用于多孔介质模型油藏数值模拟方法无法精细模拟裂缝中多相流动的问题,提出了一种基于Navier-Stokes方程的CFD数值模拟方法。该方法能够基于实际酸压裂缝尺度,建立碳酸盐岩油藏酸压裂缝数值模型。在分析多级交替酸压机理的基础上,采用Fluent软件研究不同交替注酸参数下酸液的分布与滞留特征,并在此基础上优化交替注酸参数。结果表明：注酸排量为5 m3/min时,“指进”现象较明显,改变黏度比主要影响酸液流动形态,密度差为1 kg/m3时,酸液“指进”程度变得更加明显。结果验证了该方法的适用性,可为碳酸盐岩储层的高效压裂提供理论依据。     

SK型静态混合器的液液分散数值模拟

为了对静态混合器中的液液分散过程进行深入研究,选用Euler多相流模型和k-ε湍流模型,采用计算流体力学(CFD)的方法,分别计算了单旋和四旋结构的SK型静态混合器的流场。数值模拟结果表明,液液分散过程中四旋结构产生的压降大约是单旋结构的3倍。X0.04m时,四旋结构湍流强度大,混合效果优于单旋结构;X0.04m时,单旋结构的旋转强化了对漩涡的作用,混合效果更好。研究发现,在X0.04m时采用四旋单元,而后采用单旋单元可以取得优秀的混合效果。     

浅析二硫化碳生产反应炉管破裂的原因

本文探讨了二硫化碳生产装置管式反应炉炉管破裂的行为,分析了产生开裂的工艺因素,随后阐述了镍基耐蚀合金钢炉管开裂的两种机理:形成硬脆相破坏和形成高温蠕变损伤破坏。     

流动单元约束的精细三维地质建模研究

在Petrel软件中建立对应的流动单元模型,依照"相控建模"的思想,以流动单元为控制体约束属性参数模型的生成,在数值模拟研究的基础上对流动单元与剩余油分布的关系进行分析,认为流动单元是控制剩余油分布的主要因素。     

有限元分析软件Marc及在橡胶材料分析中的应用

介绍了 Marc软件的组成和工作特点 ,详细介绍了其非线性分析功能在处理几何非线性、边界条件非线性、材料非线性等问题时所采用的分析模型和处理方法 ,重点阐述了进行橡胶材料分析时所采用的材料模型、分析方法和分析实例。该软件可以广泛用于橡胶元件设计的仿真预测和结构优化 ,是进行橡胶材料行为分析研究的一种有效手段     

中国古代编钟振动特性的有限元分析

本文从有限元分析的角度,对中国古代编钟的振动特性进行了多方面研究,得出了一钟双音及与振动模式有关的一些重要结论。     

注水过滤器滤芯主体质量可靠性试验与改进

结合采油现场实际，通过综合分析滤芯失效的表现形式，将滤芯材质、主体管壁厚度、过水孔密度作为影响滤芯主体现场使用寿命的三个可靠性主导影响因素，合理确定位极，科学设计试验方案；通过对过滤器滤芯主体的筛选试验，确定了经济合理、满足现场需要的滤芯主体。采用新型滤芯主体实现了在保持注水流量的同时，提高了滤芯的承压强度，可靠性增强。新型滤芯主体在正常工作压力环境中，使用时间平均为30天，是改进前的3倍。采用可拆洗式滤网结构,更换滤网方便快捷,减少了工人的劳动强度，可有效节约滤芯的成本投入,推广应用前景广阔。     

论中国元素在高级时装中的应用

随着奥运会和世博会的成功举办,中国元素在设计界又再度成为热点。本文将适用于高级时装的中国元素归纳分类为质(指的是中国概念的材质、材料)、形(指的是具有代表性的从形式上表达中国概念的外观元素,形状、图形)、色(指的是具有代表性的中国色)、艺(指的是中国的传统手工技艺)四大类,对其设计手法逐一研究分析,并总结其应用规律。     

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。     

复合材料薄片的静动态性能分析

利用ANSYS8.0软件对复合材料传动薄片进行了有限元仿真分析,并进行静动态应力计算,得出薄片中螺栓孔周边应力、应变沿路径分布的状态及变化规律,其结果对传动薄片疲劳寿命计算提供了可借鉴的方法。     

牙轮钻头设计的可靠性模型及应用

概述了江钻股份公司石油勘探开发用牙轮钻头的可靠性设计流程，阐述了牙轮钻头在设计过程中用三维建模、有限元分析模型等进行可靠性设计的思想，采用了理论计算法、相似产品的类比分析法、实验室试验法和产品现场试验法等相结合的系统的可靠性试验。以实例介绍了从产品的各个子系统到最终成型产品所进行的部分试验和验证，     

箱式电阻炉电热元件的计算机辅助设计

本文介绍了借助计算机进行箱式电阻炉电热元件的优化设计方法。利用文中提供的程序设计方法,能快速准确地设计出不同炉膛尺寸、不同功率、不同工作温度的箱式电阻炉的电热元件,能自动打印出各种设计参数和电热元件结构图。     

对三柱体绕流流场和压力场的研究

采用边界元方法对三柱体绕流问题进行了研究,得到了速度场、内点的压力场及边界的压力分布；为了提高计算的精度,在边界积分离散化时采用线单元法,并用混合单元法对边界角点进行了处理, 计算表明结果是合理的。