刚性联结串列双圆柱尾流致涡激振动研究EI北大核心CSCD

为了研究刚性联结对串列双圆柱尾流致涡激振动的减振效果及其流场作用机理,以圆心间距为4D(D为圆柱直径)的无联结及刚性联结串列双圆柱为研究对象,在雷诺数Re=150时,采用数值模拟方法研究了刚性联结对圆柱振幅、振动轨迹和锁振区域的影响规律,分析了振动响应和气动力之间的内在联系,探讨了两类圆柱振动差异背后的流场机理。研究表明:刚性联结对串列双圆柱的尾流致涡激振动有一定的减振作用,提高了发生涡激振动的起振风速,减小了发生涡激振动的折减速度范围,降低了下游圆柱的振幅,但上游圆柱振幅略有增加。发生尾流致涡激振动时,无联结串列双圆柱和刚性联结串列双圆柱的的流固耦合机制不同,两者的尾流模态有很大差异。     

考虑孔隙比和水力路径影响的非饱和土土水特性研究

以非膨胀性黏土为试验研究的对象,利用压力板法研究了初始孔隙比对不同水力路径下非饱和压实土土水特性的影响。试验结果表明,不同初始孔隙比土水特征曲线均存在明显的滞洄现象;当吸力大于某一值时,以含水率与吸力关系表示的话,不同初始孔隙比主脱湿土水曲线几乎重叠;以饱和度与吸力关系表示,初始孔隙比对土水特征曲线存在较大的影响。还提出归一化处理全吸力范围内不同初始孔隙比土水特征曲线的方法。最后,在归一化的处理方法基础上,提出了考虑初始孔隙比影响的非饱和土滞洄特性的模拟方法,并利用相关实测数据加以验证。     

不同入渗边界条件下简单均质砂土边坡失稳模型试验和数值模拟研究

在实践中很多边坡工程常因功能需求呈现出复杂不同的入渗边界情景,但往往易被忽视。通过开展不同入渗情景(坡顶入渗、坡面入渗、全面入渗)的室内降雨边坡模型试验,借助DIC图像技术,捕捉暴雨诱发边坡失稳破坏的初始微小变形和宏观整体渐变位移,并结合CFD-DEM数值模拟,提取暴雨诱发边坡剪切带、接触力链的渐变云图,揭示不同入渗情景下简单均质砂土边坡的失稳灾变机制。结果表明：坡顶入渗易先引发坡脚破坏,而后沿坡面向上扩展,最终导致整体滑移破坏,其前期稳定阶段较长但破坏具有突发性,破坏形态呈上宽下窄的弧形态;坡面入渗易在坡肩和坡脚首先发生塑性变形,二者不断扩展并引发牵引式滑移破坏,破坏周期较长,呈上窄下窄中间宽的弧形状;全面入渗易引发整体破坏,具有突发性、直线型特点,破坏形态呈上宽下宽中间宽的形态。3种情景中,坡顶入渗导致边坡的破坏距离和破坏深度最大,其次是全面入渗,而坡面入渗最小。在相同降雨强度下,坡顶入渗因破坏周期较短且具有突发性,要比坡面入渗更加危险。此外,边坡每次破坏后易在滑移面后边缘形成应力集中的力链拱,表明边坡破坏后会呈现出一定的自稳性。