城市供水管网抗震可靠性评估的随机模拟方法

在进行管网抗震可靠性评估时,现有方法大多采用相同方式进行管道的渗漏与爆管水力模拟,这会导致管网水力模拟及可靠性评估结果的不准确。考虑到地震时管道破损具有很大的随机性,对城市供水管网抗震可靠性评估的随机模拟方法进行研究。应用蒙特卡洛模拟产生管网震损场景,用泊松随机数与均匀随机数判定管道工作状态,用正态随机数确定管道渗漏系数;利用EPANET软件中喷嘴及管道关闭功能实现管道渗漏及爆管等效模拟,提出将长管道分段并应用"分步迭代"法求解低压管网水力方程,提高震损管网水力模拟精度。以震损场景下节点流量统计平均值与正常时节点流量的比值作为可靠度指标,分别采用所提出算法及GIRAFFE软件对云南某古镇供水管网在VⅢ、IV烈度时抗震可靠性进行评估,评估结果证明了所提出算法的可行性。评估结果还表明,除地震烈度外,管网本身水力条件对供水可靠性影响较大,管网末端、支管服务区域及地势较高区域供水可靠性远低于干管服务区。     

模拟分析法在横琴新区供冷管网中的应用

供冷管网是一个复杂的流体网络,它的运行工况受工作条件、时间、环境和施工等多方面的影响.水力失调是供冷管网中的普遍存在现象,也是影响供冷质量和导致供冷能耗高的重要因素之一.文中对横琴新区供冷管网水力失调情况进行分析,利用模拟分析法,对管网进行流量的分配,通过改变流量,对管网进行初调节,实现管网的水力平衡.     

多热源环状管网的面向对象水力计算方法

提出用于多热源环状管网的水力工况模拟的面向对象水力计算新方法.将复杂的管网结构解析成各类元件对象的集合,每个对象在连接处的水力特性作为与其相接元件的边界条件.每个管网元件的对象属性包含了管网的拓扑结构关系,并提供水力计算中所需的参数.基于新方法建立管网管段、水泵、阀门、热源等元件模型,在水力计算时无需提供特定的初始值,即可快速、可靠地定量分析设备操作、热媒温度和地形高差等对水力计算结果的影响.以某市区域供热管网为例,进行设计工况和事故工况的水力计算分析.分析结果表明,“顺流向”的计算顺序能够遍历管网中的所有元件对象,且快速、准确地求解管网的水力工况.     

城市供热管网MATLAB仿真建模分析

供热管网水力工况分析是明确供热管网运行状况的基础。对实际供热管网水力工况进行仿真分析,有利于供热管网水力失调问题的解决。文章采用MATLAB软件,以章丘市经十东路段部分集中供热管网为研究对象,对其复杂的拓扑结构进行分层分析,并基于供热管网水力工况理论模型建立了其水力工况仿真模型。通过仿真重点解决了实际集中供热管网多用户支路并联与不同换热站高程差问题,采用测压管压力水头图代替传统的压力水头图,并通过模拟管网参数运行调节实现了供热管网水力平衡,得到了各热用户流量和节点压力值,为实际大型复杂供热管网模拟分析及优化运行提供了思路和方法。     

加油系统的管网布置对水力瞬变的影响

以机场加油系统管网为例,针对环状管网和枝状管网的特点分别建立了水力瞬变数学模型,并采用特征线法对不同布置的加油系统管网进行了水力瞬变数值模拟,实例模拟结果表明环状管网比枝状管网的水力瞬变压力峰值低,且管道各部分的压力较为均衡,稳定性和可靠性较好,可有效减弱水力瞬变的破坏和影响。因此,机场加油系统更适合采用环状管网。     

给水管网水质模拟研究

目的使用基于水力瞬变模型数值求解水质模型的方法．解决给水管网的水质变化问题．方法通过耦合求解水力瞬变模型和水质模型，用数值模拟管网的水质状况．在计算中适当调整水质时段和水力时段，使模拟结果收敛．结果从余氯衰减模拟结果看，水力瞬变事件通常会加速管网内水质恶化；并且，应用水力瞬变模型也可以模拟稳态下的水质．结论基于水力瞬变模型，应用有限差分法，用数值求解水质模型能够全面准确地反映不同工况下给水管网内的水质变化状况．     

给水管网优化设计的探索——优选管径法的应用

根据枚举的技术理论和现实中各种实际运行状况，编制WDOC软件系统，实现管网系统的稳定流模拟、优化设计、延时水力模拟和优化控制。通过计算分析表明，优选管径法可以取得良好的效果。     

明渠清水定床模型试验方法的比较与应用

在几何相似条件下按重力相似准则设计的阻力相似模型,当模型中的表面糙率系数达不到要求时,建议采用流量变态法（亦即改变流速比尺法）进行试验;采用流量变态法时模型中所应施放的流量可通过一个简单公式进行快速计算而得到．由此而得到的模型试验水位成果可直接换算到原型中去．     

漏损管网压降分析及漏损区域粗略定位实验研究

通过漏损管网模拟实验对漏损管网水力特性的微观分析为核心研究内容,并在实验条件下模拟管网漏损.通过分析漏损前后引起管网的压降变化对管网漏损区域粗略定位.     

明渠清水定床模型试验方法的比较与应用

在几何相似条件下按重力相似准则设计的阻力相似模型,当模型中的表面糙率系数达不到要求明,建议采用流量变态法（亦即改变流速比尺法）进行试验;采用流量变态法时模型中所应施放的流量可通过一简单公式进行快速计算而得到。由此而得到的模型试验水位成果可直接换算到原型中去。     

心墙水力劈裂的颗粒流模拟

心墙坝的水力劈裂问题是非连续介质中的非连续变形问题,还牵涉到渗流与土骨架的流固耦合等.基于连续介质理论的有限元法在对水力劈裂问题的模拟分析上有一定的局限性.对于心墙土这种离散材料,采用颗粒流模拟其水力劈裂问题是一种值得深入研究的方法.运用PFC(颗粒流)程序模拟研究水力劈裂的典型物理试验,模拟结果显示,采用颗粒流研究水力劈裂问题是可行的.对均质试样、非均质试样、均质(含软弱带)试样分别进行模拟分析,对比结果表明:均质试样不会发生水力劈裂现象,非均质(含有软弱带)试样发生水力劈裂的可能性最大.对非均质(含软弱带)试样发生水力劈裂的全过程的模拟分析结果初步认为,水力劈裂破坏的力学机理是张拉破坏.     

液压加载系统动态性能研究

针对传统的机械闭式齿轮试验台存在的问题,设计了一种计算机控制液压加载系统。该系统能模拟多种负载,且能进行动态加载试验,并对该系统的几种工况进行仿真研究,仿真结果表明该系统动态性能良好,满足设计要求。     

压力隧洞内水外渗的渗流-应力-开裂耦合分析

针对压力隧洞内水外渗分析缺乏完善的渗流-应力-开裂耦合分析模型的现状,基于传统的黏结裂缝模型,提出了能进行渗流分析的黏结裂缝单元模型.应用Biot固结理论和内水荷载施加的体力理论,建立了压力隧洞内水外渗的渗流-应力-开裂耦合分析模型.选择典型的圆形断面压力隧洞进行了内水外渗的渗流-应力-开裂耦合模拟分析.计算结果与实测资料的定性对比表明,该模型是合理可行的,可用于压力隧洞内水外渗的渗流-应力-开裂耦合分析.     

Simulation of hydraulic fracture utilizing numerical manifold method

A 2nd order numerical manifold method(NMM) based method is developed to simulate the hydraulic fractures propagating process in rock or concrete. The proposed method uses a weak coupling technique to analyze the fluid phase and solid phase. To study the seepage behavior of the fluid phase, all the fractures in solid are identified by a block cutting algorithm and form a flow network. Then the hydraulic heads at crack ends are solved. To study the deformation and destruction of solid phase, the 2-order NMM and sub-region boundary element method are combined to solve the stress-strain field. Crack growth is controlled by the well-accepted criterion, including the tension criterion or Mohr-Coulomb criterion for the initialization of cracks and the maximum circumferential stress theory for crack propagation. Once the crack growth occurs, the seepage and deformation analysis will be resolved in the next simulation step. Such weak coupling analysis will continue until the structure becomes stable or is destructed. Five examples are used to verify the new method. The results demonstrate that the method can solve the SIFs at crack tip and fluid flow in crack network precisely, and the method is effective in simulating the hydraulic facture problem. Besides, the NMM shows great convenience and is of high accuracy in simulating the crack growth problem.     

汽车强化试验路面模拟试验台架设计

现代室内整车道路模拟试验方法及设备日趋完善,各种汽车模拟试验台能够方便、快捷、安全地检测汽车相关性能指标.针对现有道路模拟系统试验台的不足,提出了一种基于滚筒、液压控制系统和相关机构等构成的能够模拟车辆强化试验路面的试验台,对该试验台台架的结构和试验适应性进行了分析,设计了试验台架,阐述了设计方法和重要参数计算方法.该试验台能够模拟车辆强化试验的碎石路、搓板路及扭曲路面,且试验过程中安全、操作方便、自动化程度较高,适应性强,进一步开发可生产出产品.     

模拟盘式液压制动系统减振的实验研究

基于制动盘不平造成盘式液压制动系统振动的机理分析,设计了一套模拟盘式液压制动减振的实验装置。通过该装置的理论分析和试验测试,结果表明,在盘式液压制动系统中接入一个减振器,可以在很宽的频带范围内,有效地减少流体的压力脉动,从而压抑由于制动盘不平制动所造成的振动,试验结果还显示减振器的刚度特性对减振的效果有较大的影响。     

小型可控气候模拟进气装置的研制

为满足在动力机械性能调节和测试中模拟不同地域不同天气进气状况的需要,研制了一种小型动态可控进气装置.本文分析其性能指标和理论依据,介绍了其功能方案选择和流程总体设计,并对最大降温除湿过程和最大升温加湿过程进行了调试.结果表明,该装置能满足工作要求并已经投入使用.     

输油臂紧急分离装置

介绍了手动紧急分离装置和液压驱动型紧急分离装置的结构、功能及工作原理.手动紧急分离装置是双锥阀结构.液压驱动型紧急分离装置由紧急分离接头和电液控制系统组成.紧急分离接头为双球阀结构，具有较高的可靠性和密封性.电液控制系统由插装阀系统构成，蓄能器做辅助能源有利于节约能源.同时介绍了港口输油臂紧急分离装置的试验方法及可靠性试验、分离试验，为输油臂紧急分离装置的安全工作及安全生产提供了科学的依据.     

链板异型孔冲切工艺分析与模具设计

基于链板的加工工艺性,确定了链板异型孔加工方法,利用普通压力机,针对链板加工要求设计了台阶式复合冲切模具,实际应用表明,达到了精密冲切效果,解决了厚板异型孔冲裁问题.     

内燃机汽缸套活塞环模拟磨损试验

本文是“高磷铸铁汽缸套磨损失效分析”的姊妹篇。在往复式滑动磨损试验机上对汽缸套、活塞环进行了模拟磨损试验,试验结果证明,传统的用磨粒磨损解释汽缸套、活塞环磨损的理论是有较大局限性的,用分层磨损理论来解释汽缸套的磨损机理是较切合实际的。