佛子岭水库溃坝洪水数值模拟

文章采用经验公式法,在最危险,最可能的原则下模拟了佛子岭水库发生溃坝时的流量变化过程,以及下游重要节点的相关水力要素,并评估了灾害发生后的损失情况.     

溃坝洪水演进数值模拟研究

采用基于MacCormack预测——校正技术的隐式数值格式求解控制水流运动的二维浅水方程,建立了模拟大坝瞬间全溃或局部溃倒所致的洪水演进过程的数学模型。应用该模型对单宽一维瞬间溃坝的水位、流速进行了数值计算,并与理论解进行了比较;最后用该模型预测了矩形河道中大坝瞬间局部溃倒时的洪水演进过程,并对模拟结果进行了定性分析。算例说明该数学模型对模拟溃坝洪水波很有效。     

考虑库区淤沙影响的溃坝洪水数值模拟

采用有限体积和有限差分相结合的数值方法,建立了一维溃坝水沙数学模型,基于新集水库库区泥沙淤积演算成果,分别对其在蓄水初期进行纯水溃坝计算和淤积一定年限以后进行水沙溃坝计算,合理地模拟了溃坝后断面流量和水位变化过程、河床冲淤变形等结果,并分析了泥沙因素对溃坝洪水波传播的影响.     

溃坝及洪水演进数值模拟研究

溃坝洪水计算包括溃坝模拟及洪水演进模拟两部分。为避免复杂公式推导及求解,对溃坝模拟,采用简化模型,对二维洪水演进模拟,采用有限体积法进行求解,引入通度系数模拟计算区内部的阻水建筑物。采用GIS技术实现了洪水演进动态演示功能。     

城市地面洪水演进模拟方法的数值实验对比研究

为了探索城市洪水模拟中各种城市建筑物处理方法效果及可行性,归纳了边界法、设定高程法、人工加糙法以及容积率方程法4种方法。最后,构建了一个模拟城市建筑群算例,采用4种方法进行计算并对比结果分析。研究表明,边界法模拟效果最好,但前期数据处理复杂,并且计算耗时长;容积率系数法前期数据处理简单,计算耗时短,并且模拟效果能满足大...     

高精度地震散射波数值模拟

随着地震勘探要求和技术的不断提高,散射波地震勘探方法逐渐引起人们的重视,尤其在具有广角性质的工程地震勘探中,基于非均匀介质理论的散射波理论具有广泛的应用前景。本文在讨论了现阶段几种散射波数值模拟方法的各种利弊后,设计了一种基于微扰论的FK域积分法,该方法求取总场后再通过FK域积分法求取散射场,在散射场的二次震源和空间能量衰减处理两方面做了改进,散射场的计算精度和效率均得到了提高。     

二维溃坝水波MAC方法数值模拟

采用ＭＡＣ方法求解原始变量不可压缩非定常带自由面问题的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，对二维水坝瞬间溃决所产生的溃坝水波进行了数值模拟，计算结果表明，在坝溃决的很短时期范围内，液体运动的任一船直断面上，均不符合静压分布，自由表面的形状类似一抛物线。     

基于有限差分法的瀑布动画模拟

把数值方法和计算机图形学相结合,利用有限差分方法求解描述水流现象的物理模型浅水波方程,通过扰动的方法控制水流动画形成,进而实现了对水流现象的动画模拟.瀑布模拟试验结果表明,瀑布的运动不需要人工干预,由算法自动生成.同时能模拟物体与外界之间的相互作用.     

水中激波聚焦的数值模拟

本文利用修正的ＣＣＷ方法，计算了在椭球反射腔中的水激波聚焦行为，并与实验进行比较，所得结果与实验很好地吻合。     

台风暴雨影响区域的溃坝洪水演进数值计算

针对东南沿海受台风暴雨影响流域中下游地势较低洼开阔,在台风暴雨过程中容易积水,存在大面积初始水深,出现较严重内涝的特点,建立考虑下游区域初始内涝水深的二维溃坝洪水演进数值模型.基于数字高程模型(DEM)的地形数据和矩形网格,采用有限体积法和逼近黎曼格式及逆风守恒格式求解方程,并以戌浦江流域为典型,重点分析该流域存在内涝时上游水库发生溃坝的洪水演进特点.结果表明,溃坝洪水受下游初始淹没水深的顶托,下游区域的淹没水深并不是初始淹没水深和不考虑初始淹没水深溃坝计算所得水深的简单叠加,越往下游初始淹没水深对计算结果的影响越大;如果在计算中不考虑初始淹没水深,将会明显错误地估计洪水所带来的灾害风险.     

用PLM格式进行喷管内瞬态激波的数值模拟

在喷管流动问题的数值模拟中,激波的捕获一直是一个研究的重要方面.本文应用二阶精度Godunov型的PLM格式来求解Euler方程,采用非结构化网格,对喷管内瞬态激波的运动及发展进行了研究,并分析激波运动、反射、衍射及相互作用的规律.计算结果表明,PLM法可以用于非结构网格的喷管流场计算中,所得到的数值解较好地反映了瞬态激波结构的有关特征和信息.     

含脱体激波流场的数值模拟仿真

利用经典的质点网格法进行了含脱体激波的超音速流动的数值模拟，绘出了形象直观的超音速流动图画，且模拟流场中的各项参数与实验符合较好，为今后进一步探讨复杂形状物体的超音速运动提供了基础．     

水下爆炸冲击波数值模拟中的参数影响

为提高数值模拟水下爆炸冲击波的精度,研究了状态方程、网格密度、人工粘性对数值模拟的影响．以球形药包为例,采用有限元程序MSC．Dytran进行数值模拟,将结果与经验公式对比,分析了各参数的影响作用．结果表明,状态方程的形式对结果影响不大,而网格密度有很大影响．为确定最佳的网格密度,定义了一个描述网格密度的无因次量,并给出了不同药量时最佳无因次网格密度的范围．人工粘性能够较好地抑制冲击波压力计算中出现的数值振荡,但同时也引起了冲击波峰值的衰减．调整水的状态方程的系数,能够在保证数值模拟效果的同时,减少水域中的单元数量。     

不同冲击波强度下流体界面运动变化的数值模拟

采用数值模拟的方法对不同冲击波强度条件下界面的运动变化进行了数值模拟，探讨了冲击波强度对界面运动变化的影响，该研究为提高不同流体间的混合效果提供了依据。     

激波绕尖劈障碍物运动粘性流场的数值模拟研究

本文以数值方法研究了运动激波绕射的非定常粘性流的发展过程．计算中采用二阶ＴＶＤ差分格式求解二维非定常薄层Ｎａｖｉｏｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，得到了清晰的流场结构图谱，分析了产生局部粘性分离的现象．研究结果表明，本文的方法可以很好地描述激波绕射的复杂流动，对流场间断有较高的捕获能力，同时表明在激波障碍物干扰的绕射场研究中局部粘性效应作用是不可忽视的重要因素     

Numerical simulation of shock initiation of the coated-type projectile penetrating target

The behavior of the charge initiation of the coated-type projectile penetrating target is researched by means of numerical simulation. The influences on charge initiation of the projectile shape, shell thickness, charge diameter, and projectile velocity are analyzed. Results show that projectile shape takes an obvious impact on critical detonation velocity, that for the projectile with the same quality, it is more vulnerable for the cylindrical projectile with the one length-diameter ratio to occurring shock initiation than the spherical projectile, the charge diameter is an important factor that affecting critical detonation velocity, which significantly decreases as the charge diameter increases.     

Numerical simulation for deformation of multi-layer steel plates under underwater impulsive loading

To further understand the dynamic deformation and impact resistance of thin-plate hull structure under impulse wave,the deformation of multi-layer steel plates under underwater impulsive loading has be...     

基于OpenGL的溃坝洪水实时交互仿真显示

随着计算机技术的突飞猛进,三维空间可视化技术逐步得到应用,将计算机图形学和虚拟现实技术应用于科学计算领域已成为当前研究热点之一.基于平面二维溃坝水流模型、VC和Fortran的混编技术以及OpenGL三维显示技术研制开发了实时交互可视化系统,本系统采用驾驭式交互视算,计算和显示同时进行,并实现人机交互,对溃坝洪水过程进行实时仿真显示,为溃坝洪水演进模拟和分析提供一种科学有效、身临其境的可视化途径.