考虑地下水作用的渗流场与应力场耦合分析

以大岗山水电站右岸整体边坡为例建立三维有限元模型,模拟了考虑地下水作用的渗流场与应力场耦合分析的初始、开挖卸荷加固、运行期蓄水三种计算工况,采用FLAC3D软件计算了相对位移场、渗流场和应力场及塑性区的分布情况.通过监测边坡开挖卸荷加固过程的不平衡力,并绘制关键点位移变化曲线,可直观地分析边坡各级平台开挖的变形情况.结果表明,当水库蓄水至正常蓄水位1 130 m时,高程1 255 m的缆机平台和1 275 m平台区域出现朝向临空面的位移,建议布置监测设备测斜管监测变形.     

基于无单元法的应力场与渗流场耦合分析模型

应用迭代解耦技术建立了基于无单元法的应力场与渗流场耦合分析计算模型并研制开发了计算程序。以矩形坝为例,计算比较了有无耦合作用时的坝体应力场和渗流场。结果表明,耦合作用时坝体的位移略小但分布规律一致;坝体的水平正应力分布差别较大,垂直正应力、剪应力和等势线变化较大,但分布规律一致。计算结果符合一般规律,用无单元法进行应力场和渗流场耦合分析是可行的。     

蓄水过程中土坝的渗流-应力耦合分析

针对土石坝在蓄水过程中应力场与渗流场间的耦合问题,基于ABAQUS平台,建构了可考虑土体非饱和特性的均质土坝的有限元计算模型,并数值模拟了蓄水过程中土坝渗流场和应力,获得了土坝的渗流、应力及变形的相关规律。结果表明,该方法操作简便,可行、有效。     

填筑密实度对某均质土坝渗流及稳定性的影响分析

为分析填筑密实度对某均质土坝的影响,通过高密度电法检测结合钻探资料分析了坝体填筑缺陷,根据检测结果确定坝体不密实区域,采用数值方法计算了填筑密实度对大坝渗流及水位快速下降时稳定的影响。结果表明,该大坝表面存在雨水入渗通道并延伸至坝体内部,且在一定深度以下存在松散填筑土体,该松散区域的存在会削弱大坝整体防渗性能,抬高坝体浸润线,并在填筑密实度存在差异的部位产生过大的渗透坡降,且在水位骤降时上游坡抗滑稳定安全系数较小,滑移深度增大。     

渗流影响下坝体和岩基应力场的分析模型研究

用等效面力和体力代替渗流影响下引起的湿胀效应的计算表达式,提出了数值分析法模拟湿胀效应的加载方法．此外,还提出了考虑坝体湿胀影响下的坝基应力场与渗流场的耦合分析模型,研制了相应的有限元分析程序．由实例分析了不同方法计算渗流影响时对岩基稳定的效应,并得出了在考虑应力场与渗流场耦合作用下,其计算成果更接近实际的结论．     

机车组合式活塞温度应力耦合场有限元分析

本文以280机车组合式活塞为研究对象，利用Pro／E进行了实体建模，然后导入有限元分析软件中，采用间接耦合法对活塞原设计及其改进方案在各工况下的温度场以及热载荷和外加载荷综合作用下的应力场进行了分析对比，结果表明改进后在易失效的部位温度值稍有降低，应力值则有明显下降，且对比计算出了危险点的应力降幅。计算结果证明了改进设计的有效性，为活塞的改进方案提供了有力依据。     

600MW汽轮机喷嘴室温度场与应力场有限元分析

对600MW汽轮机喷嘴室的冷态启动过程进行分析,建立温度场数学计算模型,设置初始条件和边界条件,确定在启动过程中喷嘴室内壁的对流换热系数和外壁温度。用有限元软件对喷嘴室进行模拟分析,得出了冷态启动过程中喷嘴室的温度场和应力场。找出了应力集中的位置,并分析影响应力大小的原因,为喷嘴室的设计加工及机组安全启动提供理论参考。     

复合材料储能飞轮应力位移场分析及与均质材料飞轮比较

根据非均质各向异性弹性理论建立了复合材料飞轮的计算模型,得到了复合材料飞轮在工作转速情况下应力和位移计算的解析公式,给出了任一点的径向、环向应力及径向位移。并按照所建立的计算模型对不同材料对应力、位移分布的影响进行了分析比较。     

西溪水库碾压混凝土坝渗流异常成因分析

以西溪水库碾压混凝土重力坝为例,针对坝基扬压力突然增大的异常现象,基于扬压力监测资料系统分析扬压力增大的成因,并结合大坝有限元渗流正反分析,提出了加强观测分析、对渗流异常部位采取灌浆、排水等渗流控制工程措施建议,以消除渗流隐患.结果表明,坝基防渗体系防渗功能现阶段总体良好,渗流异常不会对工程安全构成较大威胁.     

V型河道断面上的土坝渗流计算

研究了V型河道断面对土坝渗流的影响,采用二维渗流模型并考虑V型河谷的影响,建立了土坝渗流基本方程,给出了相应的MATLAB解法。     

柴油机缸盖热-机耦合应力分析

采用有限元分析软件ANSYS,分析了某型柴油机缸盖的温度场分布和缸盖热应力以及缸盖在机械载荷作用下的应力场,然后运用热-机顺序耦合的方法,将热分析结果和机械载荷同时加载于缸盖,研究其在多种载荷作用下的应力场和变形情况.研究结果表明：缸盖温度最高点和热应力最大值出现在火力面鼻梁区;热-机耦合应力作用下,缸盖的最大应力点分布于缸盖螺钉头与螺孔的交界处以及火力面鼻梁区,缸盖承受的最大拉应力未超过材料的许容拉应力;热-机耦合应力作用下,缸盖的变形量很小,对其它零件的装配影响小,缸盖的整体变形呈现出对称性.     

乌塔沟分洪道试验段堤防渗流场分析与渗控研究

基于稳定饱和渗流基本理论,采用等效连续介质模型建立了乌塔沟分洪道试验段有限元模型,分析了试验段堤体及周围土体的渗流特性和渗透破坏情况,提出了渗流控制措施并进行了比较。计算结果表明,选取经济可靠的防渗措施可确保堤防安全度汛。     

锦屏一级高拱坝温度场和应力场仿真分析

为了高拱坝的安全施工和运行采用有限元法模拟了锦屏一级工程混凝土拱坝的整体施工过程和30 a运行过程,结果揭示了300 m级高拱坝的温度历时变化过程、坝体准稳定温度场及应力场分布规律,对设计和施工具有重要的参考价值。     

大坝渗流场转异时效计算的神经网络法

依据神经网络独特的非线性映射能力，建立了反映环境量与大坝渗流要素之间关系的神经网络模型，推导了反映复杂渗流场演变规律的时效分量及其时间导数，由此建立了大坝渗流场转异时效计算的神经网络法。最后通过实例验证，并与回归分析法比较，结果表明该方法与回归分析法的结果相吻合。     

白龙江碧口土石坝渗流复核成果探讨

本文以白龙江碧口土石坝工程修流复核为基础,经多路径、多断面、多工况计算分析比较,总结出渗流计算目标值除与《碾压式土石坝设计手册》渗流计算公式的因子有关外,还与基岩、地基的透水性有更密切关系.文中成果详尽地显示出坝体内渗水在各种因素的影响下流动的势能情况.     

300m级高土石坝地下厂区渗流场及渗控措施研究

针对双江口水电站地下厂区的复杂渗流问题,采用三维有限元法和多变量多阶优化法,反演了地下厂区天然渗流场,并对比分析了不同渗控方案下地下厂区的渗流场、渗流量等分布特征。结果表明,地下厂区天然地下水位较高,排水廊道及排水孔幕的排水降压效果显著。     

某碾压混凝土重力坝温度场及应力场仿真研究

温度荷载是混凝土坝应考虑的主要荷载之一,而坝体会因温度应力过大从而导致产生温度裂缝,对大坝的安全运行产生不利影响。为避免在施工和运行过程中因温度应力超过坝体混凝土的容许应力而产生温度裂缝,基于热传导理论,针对某碾压混凝土重力坝施工期和运行期的整个过程,采用三维有限元数值仿真分析方法,进行了温度场和温度应力场的计算分析。计算结果表明：提出的温控施工方案可有效降低坝体的最高温度和温度应力,并且此施工方案可满足相关规范要求和该工程的温控设计要求。同时,此研究成果亦可为类似工程提供借鉴。