基于FDS小型可控火旋风试验与数值模拟

为了研究火旋风与池火火焰形态、温度变化之间的差异,利用设计自制的旋风罩小型火旋风发生装置,通过室内正庚烷燃烧试验和FDS数值模拟两种方式,对比分析火旋风与正常池火的火焰形态、温度变化、燃烧速率。研究表明:旋风罩的特殊构造使气体在其中可以形成均匀稳定的旋转流,易于形成火旋风;火旋风火焰燃烧形态比普通油池火剧烈稳定,火旋风的火焰高度和火焰稳定区域均比普通油池火火焰大。     

砂土环剪力学特性与数值模拟

鉴于常规直剪仪与三轴仪等受其应变范围所限,本文首先利用环剪仪开展干砂环剪试验,通过控制剪切速度与固结压力,获得了不同条件下的干砂剪切强度,试验结果证明剪切速度与固结压力对干砂残余强度影响较大,几乎呈线性关系。根据砂土剪切强度,进一步获得不同围压和剪切速率条件下的表观黏度系数。然后从微观角度入手,通过运用一种新型力学方法——分子动力学方法(简称MD)分析了低围压下砂土的流动特性,进而验证了分子动力学数值模拟方法在砂土流动问题中的适用性,有利于进一步提高防治土体大变形流动灾害的研究水平,具有重要的现实意义。     

地铁隧道火灾烟气特性与临界风速的数值模拟分析

分析了地铁火灾烟气特性随火灾发展过程的变化情况,得到了烟气特性变化曲线.针对不同的火灾荷载,研究了临界风速随火灾强度的变化关系.     

屏蔽门系统漏风量测试与数值模拟分析

选取南京某地铁线路典型岛式站台进行了屏蔽门漏风量测试,得出了屏蔽门漏风量的变化趋势,并建立三维模型对漏风量进行了数值模拟,与实测数据进行了对比,分析了列车停站期间漏风量的变化规律。定量分析了漏风量对车站空调负荷的影响,最后对车站环控系统的运行提出优化建议。     

基于数值模拟的隧道火灾临界风速分析

文章基于CFD软件FLUENT,对某直线隧道进行数值模拟,研究了长度为300 m的直线隧道在火灾下的临界风速和烟气流动。采用RNG k-ε湍流模型进行数值模拟,结果当隧道内发生规模约为5 MW火灾时,火灾烟气控制的临界风速为2.3 m/s。当风速低于临界风速时,隧道内会出现烟气回流,不利于人员逃生。火灾下游靠近火源的断面烟气紊乱,距离断面较远的断面则具有较好的分层性。     

边坡临界滑动场及其数值模拟

根据最优控制理论提出了边坡临界滑动场的概念，并提出了模拟临界滑动场的数值方法。临界滑动场是边坡在临界状态下边坡体内无数条互不相交的危险滑动面组成的剩余推力极值曲线场，这些滑动面的形状不受任何数学限制，而临界滑动面是其中的一条。算例表明临界滑动场中的临界滑动面是理论解的数值逼近     

超大型环梁支护体系数值模拟分析

对于超大型直径达218m的环梁支护体系,通过运用MIDAS软件建立超大型环梁支护体系的三维计算模型,模拟现场施工条件下支撑的轴力、变形、围护墙体内力等的变化,并分析了土体弹性模量、泊松比等因素对数值模拟结果的影响,并将模拟结果与实际监测数据进行对比,结果较为吻合。     

建筑群风环境特性的数值模拟与分析

结合风洞模型试验对群体低层四坡屋面房屋周围的风场及表面风压进行了计算和分析,在单体数值模拟计算结果和风洞试验结果有较好吻合的前提下,获得了有相邻建筑干扰的情况下,低层四坡屋面房屋的表面风压的变化规律,为群体建筑的合理建筑形式及结构抗风设计提供了科学依据。     

扫路车专用吸嘴数值模拟与内流特性分析

针对某型号扫路车专用吸嘴经验设计存在的问题,提出以扫路车气力系统中主要承担吸拾和输运沙尘作用的专用吸嘴为研究对象,采用数值仿真方法进行吸嘴吸拾的气固两相流仿真,并联合实验台作业试验研究专用吸嘴外特性,为专用吸嘴的开发建立仿真设计方法。通过吸嘴的气流为连续相,沙尘颗粒为离散相,使用RNGκ-ε湍流模型和DPM+DEM模型进行仿真,研究吸嘴吸拾气固两相流动特征,为吸嘴的优化设计提供了改进方向。     

电雷管密封特性的数值模拟分析

利用压缩橡胶件的密封方式具有结构简单、生产成本低等特点,所以被广泛应用,某抗水型电雷管即采用该密封方式。文中建立了该抗水型电雷管的密封结构的二维有限元模型,数值求解模型,获得了密封结构的接触应力和橡胶塞与塑料导爆管的应力分布云图。分析结果表明,数值模拟结果与实验数值吻合较好,可为电雷管密封结构的设计提供参考。     

高填方路堤沉降特性数值模拟分析

为揭示高填方路堤的沉降变形特征,建立了典型高填方路堤的二维数值计算模型,并在模型中考虑软弱地基的影响。通过数值计算和分析,阐述了该典型高填方路堤的位移场、应力场特征,以及软基的存在对于路堤整体沉降和稳定的影响。结果表明,该数值模拟结果与高填方路堤的实际变形受力特征较为吻合,能够客观反映其受力变形特征。有限元数值模拟可在实际工程中作为高填方路堤的沉降变形计算、稳定性分析及其变形预测的重要方法。     

复合地基沉降特性数值模拟分析

在典型地段应用考虑Biot固结理论的三维数值模拟计算方法进行了复合地基的沉降特性研究,研究结果可为CFG桩设计与施工提供依据,积累了CFG桩相关原始数据,从而推动地基处理技术的发展。     

隧道火灾临界风速的理论计算与数值模拟

对比分析了国内外的相关文献资料,数值模拟了不同风速下火灾烟气的扩散情况,根据不同风速下烟雾的回流距离确定临界风速,对其取值提出了建议.     

弧形公路隧道临界风速数值模拟研究

基于PyroSim软件,利用数值模拟的方法,建立弧度段圆心角分别为30°、60°、90°、120°、150°、180°的三维隧道模型,变换火源位置,分析弧度对于弧形隧道临界风速变化的影响。弧度段的直径为100 m,火源的热释放速率设置为20MW。在不同弧形的隧道中,当火源点在相同的弧度位置时,不同弧形隧道的临界风速变化不大;当火源位置在0°~90°位置变化时,临界风速随着弧度的增大而增大;当火源位置超过90°时,临界风速随着弧度的增大而减小。     

公路隧道中临界风速数值模拟研究

利用性能化防火设计的思想,结合工程算例,运用模型实验和数值模拟的方法对公路隧道火灾进行研究。实验验证隧道中存在烟气逆流现象;数值模拟得到不同火源功率下相应的临界风速:火灾功率为5、20、100 MW时,临界风速分别为4.0~4.5、6.0~6.51、0.0~10.5 m/s。研究发现,隧道内的临界风速与燃烧强度有关;当纵向通风速度等于临界风速时,不会发生逆流现象,有利于火源上风区域的人员逃生和消防救援工作的开展。     

环氧树脂混合料断裂特性与数值模拟

通过半圆弯曲断裂（SCB）试验,测试环氧树脂混合料的断裂能,并确定其最佳油石比.采用双线性内聚力模型（BCZM）模拟了环氧树脂混合料的断裂试验,并和SCB试验数据进行了对比,进而分析了试件应力分布、裂缝产生和损伤破坏规律.结果表明：断裂能可作为确定环氧树脂混合料最佳油石比的重要指标;环氧树脂混合料断裂经历了初始加载、试件损伤、裂缝产生、裂缝扩展、试件破坏5个阶段;采用BCZM模拟环氧树脂混合料的断裂行为较为合理,可行性较高;增大材料的断裂能和开裂强度能够延缓裂缝的扩展.     

冲孔桩承载特性的力学分析与数值模拟

随着我国高层建筑的迅猛发展,桩基础的应用也日益广泛。冲孔桩具有冲孔直径大、深度深,施工成本低,操作方便,桩端能可靠进入持力层,单桩承载力大等特点,在高层建筑桩基础中被广泛应用。本文通过理论计算和数值模拟分析,对岩溶地区冲孔灌注桩的荷载传递机理及溶洞顶板力学特性等方面进行了较为系统的研究,得出了一些重要结论,为该技术在实际工程的推广应用提供理论依据和技术指导。     

小尺度立柱水动力系数的数值分析

采用MpCCI耦合器作为ABAQUS和FLUENT的数据交换平台,对不同截面形式桥梁墩柱结构受波浪场作用过程中的流目耦合现象进行数值模拟。计算结果表明,圆形截面与方形截面立柱在波流场中的波浪力拖曳力系数与传统的波浪力计算方法中采用的拖曳力系数相吻合,为后续多柱多截面桥梁基础在流固耦合问题上的扩展研究打下了一定的基础。     

某黄土深基坑变形特性数值模拟分析

为研究某桩锚支护结构黄土深基坑开挖变形规律,考虑深基坑支护结构、初始地应力及土层物理力学参数等因素,采用MIDAS/GTS对其进行数值模拟分析。通过计算,对不同开挖工况下的支护桩桩体水平位移、基坑周边土体沉降、锚索轴力等进行分析。结果表明：基坑各项变形值及锚索轴力值随着开挖深度增加而逐渐增大,其值均在合理范围内,证明此设计可行。但基坑整体变形偏小,设计相对保守,有一定优化空间。通过数值模拟,可以预测基坑开挖变形的情况,为基坑安全施工提供一定保障。