各向异性节理岩体应力应变关系探讨

本文把被多组定向节理所切割的岩体视为各异向性的连续弹塑性体,探讨了其应力应变关系。文中考虑了节理刚度和产状对岩体变形特性的影响,给出了以常规岩石力学试验资料表示的节理岩体各向异性弹性矩阵的计算公式;考虑了节理岩体一般均沿节理面受拉开裂或剪切滑移的定向破坏特点,将塑性流动理论用于节理岩体的有限元分析。最后,编制了平面问题的非线性有限元程序,分析了坝基内含有两组节理的重力坝的坝基应力和屈服区。     

基于流固耦合的混流式水轮机转轮应力特性分析

本研究采用顺序流固耦合方法,计算了某设计中的混流式水轮机转轮在不同水头下发额定出力时的静应力分布,以及设计最高水头额定出力工况下的动应力特性。静应力计算的结果表明：最大应力出现在叶片出水边与上冠连接处,并且随着水头增高,静应力最大值有减小趋势。动应力的计算结果表明：设计的转轮,动应力的幅值满足稳定运行的要求。     

复杂裂隙岩体天然渗流场反演分析

水电工程地形地质条件复杂,岩体中常发育有多组节理裂隙,由此造成岩体渗透特性在空间上呈现明显的分区、分带和各向异性的特征。基于大岗山水电站厂房和坝址区地形地质条件和岩体五组主要节理裂隙发育特性,建立三维有限元计算模型,采用二次规划反演法、裂隙岩体渗透张量分析法和自由面计算固定网格法进行分析,利用计算水位与钻孔实测水位的对比,反演出厂房和坝址区天然渗流场,确定了渗透参数和边界条件,为其他工况渗流场分析计算和渗控措施优化提供了基础参数和依据。     

天生桥一级水电站岩体三维渗流初步分析

天生桥一级水电站坝高库大,地质条件复杂,坝区岩体是由岩性各异岩层组成的单斜地层结构,并发育有数条断层,坝区地下水渗流场的变化情况是大坝安全运行必须考虑的重要因素之一。本文将双重裂隙系统渗流模型应用于天生桥一级水电站的三维渗流计算中,对不同工况下的坝基岩体和坝体渗流场的变化特征及坝基渗漏量进行了初步分析,其结果可为水库运行管理提供参考。     

基于流固耦合的混流式水轮机转轮静应力特性分析

近年来，国内外一系列大型水轮发电机组频繁发生转轮叶片投产后短期内出现穿透性裂纹问题，对机组安全稳定运行构成了威胁。长期以来人们一直在寻找由于水力激励引起转轮叶片应力特性的计算方法。本文首先对混流式水轮机全流道内流场进行了多工况的CFD计算，得到不同工况下转轮叶片表面水压力载荷，并利用顺序流固耦合方法对转轮在各种工况下的应力特性进行计算。结果表明在大部分工况下该转轮叶片最大静应力基本上与水轮机功率成线性关系。本文计算结果可为其它水轮机转轮的应力特性分析及转轮疲劳裂纹分析提供参考。     

基于流固耦合的大坝渗流特性反演方法研究

土石坝在长期运行过程中,坝体结构形态不断变化,因此对大坝渗透特性进行反演时考虑流固耦合效应是必要的。本文将流固耦合理论、BP神经网络和改进的遗传算法三者结合起来,应用于大坝渗透特性的有关参数的反演分析中;首先通过对大坝应力场和渗流场的耦合机理的分析,研究渗流场与应力场的耦合效应;然后以基于定向寻优准则为原则改进传统的遗传算法,并用此优化神经网络连接权值,所建立的遗传神经网络具有较快的训练速度和较强的泛化能力;最后正算采用基于耦合的有限单元法,反算用改进的遗传优化神经网络算法,探讨基于耦合的渗透特性的反分析问题,并导出这一问题的有限元计算公式及编制相应程序。数值算例表明,基于耦合的改进遗传神经网络在求解大坝渗透系数反演问题中具有较高的计算效率和识别精度。     

回龙抽水蓄能电站上库岩体三维渗流分析

回龙抽水蓄能电站上库位于花岗岩分布区,发育有数条断层和多组裂隙,地表风化作用较强,岩体渗透性变化较大.在工程设计中考虑混凝土铺盖和帷幕灌浆两种防渗措施,但沿断层的铺盖宽度和防渗帷幕深度应如何确定以及哪种防渗方式为佳,这些都取决于岩体渗流特点和渗漏量变化.为此,通过岩体三维渗流计算,对库盆区的渗流场和渗漏量变化特征进行了详细分析,为防渗设计提供依据和参考.     

裂隙岩体三维非稳定渗流场与应力场耦合分析

本文从宏观的角度把裂隙岩体作为等效连续介质模型,编制三维有限元程序对裂隙岩体进行非稳定渗流场与应力场耦合分析,并应用工程算例比较分析研究非耦合与耦合作用条件下三维非稳定渗流场和应力场变化规律。研究结果表明该方法是可行的;与非耦合作用相比,考虑耦合作用减少了断面的渗流量,坝基应力场增大;库水位下降具有一定的滞后效应,且下降速率越大,滞后效应越明显。因此,在岩土体分析中用等效连续介质模型进行三维非稳定渗流场与应力场耦合分析研究,对水利工程、岩土工程、煤炭开采及石油二次开发等领域多场耦合作用研究具有广泛参考和应用研究价值。     

超临界二氧化碳与液态金属耦合换热特性研究进展

液态金属快堆/太阳能光热系统与超临界二氧化碳(S-CO₂)布雷顿循环发电系统深度融合,必将引领能源动力领域革命性发展。由于液态金属与S-CO₂的特殊物理性质,液态金属普朗特数远低于常规流体,S-CO₂的物理性质奇异性变化,其流动换热特性与常规流体存在显著差别,其流动与传热机理比较复杂,耦合传热机理尚不明朗。本文归纳总结了国内外关于S-CO₂、液态金属、耦合换热与耦合换热器在实验、数值模拟、传热预测模型的主要研究成果,指出液态金属与S-CO₂流动换热及其耦合传热研究中存在的问题,为先进动力循环系统以及多工质耦合动力系统的设计和安全运行提供参考依据。     

混凝土坝渗流场与稳定温度场耦合分析的数学模型

混凝土坝中的渗透水流通过参与热量传递与交换而影响坝体温度场的分布,坝体温度场又影响渗透水流及混凝土的渗系数。本文从理论上分析了混凝土坝渗流场与稳定温度场相互影响、相互作用的机理,提出了混凝土坝渗流场与稳定温度场耦合分析的连续介质数学模型,讨论了该数学模型的有限元解方法,并给出了工程应用实例。     

不同降雨强度下岩体边坡的渗流场分析

降雨入渗主要是通过改变岩体边坡非饱和区渗流场引发边坡发生滑坡的,而不同降雨强度下的入渗又是降雨入渗的特例。本文针对裂隙程度比较大的岩体,把边坡岩体等效成连续介质,借鉴降雨入渗的分析方法,建立了不同降雨强度下的入渗分析数学模型并编制了相应的有限元计算程序。最后,通过算例分析了不同降雨强度下入渗过程中暂态饱和区的形成、发展以及暂态水压力分布、变化。     

基于流固耦合的贯流式水轮机应力分析

结合不同流固耦合的求解特点和应用条件,在ANSYS Workbench中分别运用单向流固耦合和双向流固耦合的方法对国内某电站的贯流式水轮机在最高水头、设计水头和最小水头三种工况下的静应力和动应力进行了计算分析和比较。结果表明:各种工况下,转轮的最大静应力和最大动应力均出现在叶片根部与轮毂连接处,最大位移均出现在叶片外缘,且叶片位移从根部到外缘逐渐变大;导叶的最大静应力和最大动应力位于根部,最大位移位于外缘。与转轮相比,导叶的应力和位移值都较小。转轮和导叶的最大静应力和最大动应力的最高值出现在最高水头工况。静应力最高值远小于材料的屈服极限,而动应力最高值则达到了材料屈服极限的79%,说明使转轮结构产生破坏的原因不是静应力,而可能是动应力的作用。     

桓仁单支墩大头坝位移及渗流监测分析

单支墩大头坝是比较少见的一种坝型,劈头裂缝及坝体侧向稳定是影响大坝稳定性的重要问题。文中对中国东北唯一的一座单支墩大头坝的位移和渗流特性进行了分析评价,认为大坝的位移和渗流稳定性正常,劈头裂缝稳定,但第12层岩石地下水压力较高,可能成为影响坝基稳定性潜在的不利因素。     

风电机组耦合振动特性分析

在兆瓦级风电机组中,桨叶、塔筒及传动轴作为具有一定柔性的部件容易发生形变,产生振动并形成耦合。传统分析中一般只考虑传动轴的扭振特性,难以研究低频耦合振动对系统的影响。利用FAST与Matlab/Simulink联合仿真方法,建立了包含气动力学、多体动力学及电气控制的数学模型。通过不同风况及不同幅值电压跌落的激励,分析叶尖加速度、塔筒顶部加速度及扭矩等变量,研究机组中主要部件的耦合振动。结果表明叶尖挥舞及摆振方向,塔筒顶部前后及侧向,传动轴扭振之间存在耦合振动,但各方向耦合程度不同,桨叶摆振方向、塔筒侧向与扭振的耦合对机组威胁最大。此外,湍流风下发生电压跌落也会对机组带来较大威胁。     

非接触式供电系统耦合回路建模与特性分析

应用反射阻抗的概念建立了非接触式供电系统耦合回路模型,研究了系统的功率传输特性、效率传输特性,对谐振状态下耦合回路参数的选取进行了分析。     

土坝渗流分析与计算

简述土坝渗流分析原理与计算方法，应用ＢＡＳＩＣ语言编制程序，ＫＣ－８０５电子计算机进行分析计算，并与手算结果比较，方法可行，效果显著。     

单电源绝对值电路的特性分析与比较

分析比较了四种绝对值电路的信号处理,分别是桥式整流电路使用芯片DB104S,使用芯片LM358的传统二极管精密全波整流电路,基于AD8037钳位放大器的全波整流电路,运用芯片AD822的单电源半波与全波整流电路.分别在频率2kHz和10kHz时,分析各种电路的输出与所加信号源的精度比较,得出较好的整流电路处理方法.经过...     

螺旋电感高频电磁场耦合特性分析

螺旋电感在射频电路中占有很重要的位置,传统螺旋电感一般采用集总参数等效电路模型进行分析,而且由于螺旋电感具有高频频变特性,其耦合特性一般不会包含在高频电子器件手册中。针对此问题,以研究其电磁耦合特性为目的,采用有限元软件对螺旋电感进行有限元建模,并对其高频电磁场耦合特性进行仿真分析,得到了螺旋电感的一系列电磁场耦合特性。采用电磁场理论和有限元软件HFSS对螺旋电感进行分析能很好地反映出电感随频率的变化特性,适用于射频集成电路的设计。     

光电耦合器件特性分析及其应用

光电耦合器件是一种光电结合的新型电子器件，有很好的抗干扰性能。在介绍几种光电耦合器件的性能和工作原理的基础上，对光电耦合器件应用在脉冲电路和线性电路中的电路设计作了探讨，提出了设计方法。最后介绍了几种用光电耦合器件构成的典型电路。     

交直流混合电网故障耦合特性分析与继电保护研究

随着交直流混合程度加深,电网运行难度明显增加,保障交直流混合电网安全运行已成为我国电网重大而紧迫的需求.换流站是交直流混合电网的枢纽,区别于传统同步机电源,故障耦合特性呈现复杂性.从换流站对扰动的响应与传递特性出发,阐述了其耦合特性及产生机理,为交直流混合电网的故障分析与保护研究提供了理论基础.在此基础上评估了交直流线...