欧拉-拉格朗日分裂方法在数值求解Navier-Stokes方程中的应用

本文在[1,2]的基础上,详细地讨论了欧拉—拉格朗日分裂方法(E-L)在数值求解二维不可压缩Navier-Stokes方程中的应用。计算结果表明,该方法具有较好的精度和数值稳定性,且不依赖于区域形状。文中对典型的二维腔体内流动(方腔和环形腔体)进行了祖网格的计算,通过与虚拟流动的精确解、其它格式的数值解和实验结果进行比较表明,E-L分裂方法在求解N-S方程时不仅是可行的而且是很有效的,对高雷诺数流动特别是这样。     

水电引水洞欧拉-拉格朗日大涡两相流通风排尘研究

水电站引水洞风流场分布及粉尘运移规律分析,可为引水洞施工通风设计与安全管理提供科学依据。文章以山西交漳水电站引水洞施工为案例,运用ICEM CFD有限元智能分析系统和欧拉-拉格朗日大涡两相流模拟模型,对引水洞施工排尘通风课题开展分析研究,以为工程应用提供研究和技术参考。     

考虑黏土应变软化的拖曳锚极限承载力数值分析

基于ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件,采用耦合的欧拉－拉格朗日方法建立三维有限元模型,计算拖 曳锚极限承载力,计算结果与已有研究结果吻合较好;通过用户子程序ＶＵＳＤＦＬＤ来实现软化模型,通过 改变不同的软化参数,研究了黏土应变软化对拖曳锚极限承载力的影响。研究发现拖曳锚峰值承载力 几乎不受黏土应变软化的影响,但是其残余承载力受应变软化影响较大。     

排架-渡槽-水三维耦合体系地震响应分析

本文应用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法,针对不同的水位、不同支撑高度,研究渡槽结构在EL CennD地震波激励下的振动反应。研究表明,矩形渡槽中水体的晃动幅度十分显著,水体晃动呈多波振荡;排架高度越大,水体的晃动幅度越大,水体晃动反应越滞后于地震输入,个激励引起的动水压力对渡槽槽身应力的影响不可忽视;三维排架-渡槽-水耦合体的自振特性、排架高度、外激励等是影响渡槽中水体振荡反应和耦合体动力性能的重要参数,二维渡槽模型刚化了渡槽结构,不能真实反映三维耦合体的动力性能。     

考虑应变软化的T－bar承载力CEL有限元分析

通过欧拉－拉格朗日（Coupled Eulerian － Lagrangian ,CEL）大变形有限元对不考虑应变软化的 T形触探仪（T－bar）承载力系数进行计算,其计算结果与已有塑性理论解和 RITSS（Remeshing and Interpolation with Small Strain ,即在小变形有限元的基础上通过网格重剖分和应力插值技术实现大变形有限元分析）的计算结果均吻合较好,验证了 CEL 计算模型的可靠性。在 ABAQUS 有限元平台的基础上进行二次开发,编写应变软化子程序计算出考虑应变软化的 T－bar 承载力系数,其计算结果与 RITSS 吻合较好,验证了应变软化子程序的可靠性。对 T－bar 周围土体的软化程度和流动机制分析发现,应变软化使土体抗剪强度减小的同时还改变了土体的流动机制,这两个因素的综合作用导致 T－bar 的承载力系数减小,从而揭示了应变软化对 T－bar 承载力系数的影响机理。     

基于CEL方法的带结构物溃坝流数值模拟

随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行。本文针对带有结构物的溃坝流动问题现象,采用CEL方法(Coupled Eulerian-Lagrangian analysis,耦合欧拉-拉格朗日方法),对于溃坝流的发展、演化进行了数值模拟。研究结果表明,模拟结果中溃坝流自由表面及流体尖端时程变化与文献试验结果拟合较好,CEL方法可应用在溃坝流现象的模拟,并且具有较好的准确性和精度。结构物材料性能、高度及与结构物与溃坝流间的位置,均会影响溃坝流的运动状态以及结构物的受力变形状态,在不考虑结构物破坏的情况下,提高结构物弹性模量,增加结构物高度,以及减小结构物与溃坝流间的距离均可提高结构物对于溃坝流的阻挡作用。     

高压旋喷锚索与灌注桩支护结构三维数值分析

为了研究高压旋喷锚索与灌注桩支护结构在深基坑工程中的工作性状,利用三维快速拉格朗 日方法（ＦＬＡＣ3Ｄ）对郑州市某主要采用桩锚支护形式的深基坑工程的开挖支护进行了三维动态模拟分 析,得到了基坑开挖过程中高压旋喷锚索的受力,灌注桩围护体的变形,基坑外土体的水平位移和基坑 外土体的沉降变形规律。除了在坑外沉降变形方面,摩尔－库仑模型的计算结果始终为较大的回弹变 形,其他与已有文献的经验性规律基本吻合,且结构安全性和稳定性满足规范要求。分析结果可为以后 该地区类似的高压旋喷锚索与灌注桩支护结构的设计施工应用提供参考。     

基于渗流－管流耦合模型的辐射井取水效果影响因素分析

辐射井广泛应用于中国西北干旱地区,能够有效解决傍河地区的取水问题。通过大型砂槽物理实验,对现有辐射井取水的数值计算模型进行拟合。在模型合理可靠的基础上,以洛河金鼎水源地为研究区,设计了不同的方案,对辐射管的仰角、长度、竖井位置、河流深度、辐射管埋深等影响因素进行模拟,讨论了不同影响因素下辐射井取水量的变化,并给出了辐射井结构的优化建议,这对辐射井的实际施工具有重要的意义。