古建筑榫卯节点抗震加固数值模拟研究

古建筑木结构榫卯节点的抗震加固方法研究,是保护古建筑工作中一项非常重要的内容。该文以遭受汶川地震的四川省剑阁县觉苑寺大雄宝殿为例,根据宝殿的典型震害症状,采用铁件加固榫卯节点的思路,用数值模拟方法,对结构加固前后的动力特性及地震反应状况进行了对比分析。结果表明:在地震作用下,节点在x、y向的位移及加速度反应均有所减小,结构的变形响应明显减小,数值模拟的结果与结构震害症状基本吻合。采用该方法进行古建筑木结构榫卯节点加固,结构具有更稳定的振动形式。     

故宫古建木梁典型残损问题分析

为保护故宫古建筑,采取现场勘查与归纳分析相结合的方法,以故宫古建大木结构的梁为对象,研究了它们的典型残损问题.基于这些木梁典型构造和受力特点,对木梁所表现出来的各种类型的典型残损问题进行了归纳和汇总,从构造、受力、材料等角度探讨了残损问题的主要根源,结合传统方法和现代技术,提出了加固残损木梁的方法或建议.结果表明:故宫古建木梁的典型残损问题有开裂、梁头变形、糟朽、加固件破坏等,产生这些问题的主要原因与木材及铁件材料性质、木梁构造、施工工艺、外力作用等因素相关,采取传统和现代的方法均可实现木梁的有效加固.     

煤矿地下水库人工坝体抗震性能数值模拟研究

地下水库建设是缓解我国水资源紧张的重要工程对策。利用煤矿采空区建设地下水库,不仅可实现矿井水的资源化再利用,还可在很大程度上保护矿区生态环境。文章以某煤矿地下水库为例,采用有限元方法建立三维数值模型,研究强震作用下地下水库坝体结构动力响应特征及抗震性能。研究结果表明：强震作用下煤柱坝体是主要的易于发生动力损伤破坏的区域,最大损伤变形主要出现在煤柱坝体与挡水墙的交界位置;地震烈度对煤矿地下水库的损伤变形影响较大,其损伤变形规模及程度随着地震动强度增加。本工程单坝体结构的抗震能力为7度,地震烈度为10度时,煤柱坝体出现了整体性破坏变形。本项研究工作可为煤矿地下水库抗震设计及加固措施等提供参考依据。     

水平轴潮流水轮机水力性能的数值模拟研究

采用数值模拟方法对一种带增速管的水平轴潮流水轮机的流量特性和转速特性进行了研究,并分析了增速管长径比、面积比对该水轮机水力性能的影响。计算结果表明:该潮流水轮机能量转换效率较高,同时自启动性能好,但对潮流流速变化较敏感;增速管可显著提高水轮机的水力性能,特别是输出功率;对于一定结构形式的潮流水轮机,增速管具有最佳的长径比。     

轴流泵装置紊流数值模拟与性能预测

运用紊流数值模拟技术对包括转轮、导叶在内的轴流泵装置进行数值模拟.计算采用RNG紊流模型,通过SIMPLEC算法,采用有限体积法离散Navier-Stokes方程,计算了不同工况下轴流泵装置流定常流动和非常定流.通过计算预测了泵装置性能,并与模型试验结果进行了比较;通过与已有实验成果比较,得出计算结果与实验结果吻合较好,表明计算结果是可信的,数值计算方法是可行的.     

基于数值模拟的管道离心泵水力性能及能量耗散研究

采用雷诺时均的方法,基于SST k-ω湍流模型,开展了管道离心泵能量损失可视化的数值模拟研究。计算结果表明：叶轮内高压主要分布在叶片出口边,蜗壳内压力主要分布在隔舌和出口通道;管道离心泵的能量耗散中脉动熵产占主导地位,设计工况下管道离心泵的能量耗散最低,小流量工况的能量耗散是设计工况的3.4倍,大流量工况的能量耗散是设计工况的2.9倍;叶轮进口边、压力面、出口边以及间隙处能量耗散最大,蜗壳隔舌和出口通道内能量耗散最大。研究成果对同类水泵的低能耗设计提供了参考。     

低速肥大船舶尾流场数值模拟及阻力性能预报

该文以商用软件FLUENT为平台,以KVLCC2M算例为对象,进行了低速(Fn≤0.15)肥大船舶(Cb≥0.8)尾流场的数值模拟和阻力性能预报,考察了网格类型和湍流模式等因素对计算结果的影响,确定了工程适用的计算方法,并应用于VLCC、VLOC和16万吨油船的尾部流场模拟和阻力性能预报,与试验结果比较,吻合良好。     

气幕防波堤消波性能影响因素数值模拟研究

为研究气幕防波堤消波性能影响因素,将空气和水组成的两相流体处理为变密度单流体,通过UDF在连续方程中添加质量源项和动量方程中添加动量源项建立了气幕防波堤的数学模型,并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析,二者具有较好的一致性,验证了气幕防波堤数学模型建立的合理性.以此为基础,对影响气幕防波堤消波性能的因素如入射波高、管道淹没深度进行了数值模拟计算,并通过分析、比较得出相关结论.这些结论对气幕防波堤的实际工程设计、施工等具有一定参考价值和指导意义.     

某新型灌水器流道水力性能的数值模拟

采用RNG紊流模型,对不同压力进口条件下的某新型灌水器内部流道进行了三维数值模拟,通过与实测结果进行对比,验证了所选数学模型的可靠性和正确性,并得到该新型灌水器水头损失和流量关系以及上下游压差力和流量的关系,可以为微灌灌水器的研发提供技术支撑。     

故宫古建檩三件典型残损问题分析

基于檩三件典型构造和受力特点,对其典型残损问题进行了归纳和汇总,分析了问题产生原因,提出了加固建议。结果表明：故宫古建筑檩三件容易出现的残损问题包括糟朽、挠度、开裂、构件分离、垫板歪闪、连接松动等,产生这些残损问题的原因与古建大木施工工艺、木材材性、檩三件构造特征、外力作用等因素密切相关;采取铁件或 CFRP 材料包裹、贴补,以及拉接、支顶、化学加固、替换等方法均可实现檩三件的有效加固。     

基于细观力学全级配混凝土梁弯拉试验的数值模拟

在细观层次上将全级配混凝土梁的跨中区域看作是由硬化水泥砂浆,粗骨料及两者间的粘结带构成的三相复合材料,采用位移控制的加载有限元程序对全级配混凝土梁的弯拉实验进行了数值模拟。数值试验结果表明:(1)对于同样尺寸的试件来说,三级配和四级配梁计算所得的极限荷载和抗弯强度基本接近。(2)对于同样级配的试件来说,截面尺寸大的梁计算所得的极限荷载远高于较小尺寸的极限荷载。(3)其它参数一定的情况下,粘结带抗拉强度每提高12.5%,全级配混凝土梁的极限荷载和抗弯强度提高约10%。     

铁件加固技术在古建筑木结构中应用研究

采用归纳分析及力学计算相结合的方法,研究了我国古建筑木结构工程中普遍采用的铁件加固技术.基于对数座占建筑的实际勘查及分析结果,研究了古建筑木结构采用铁件加固技术的分类及特点,客观地评价了加固效果,对不足之处提出了改进建议.结果表明:铁件加同技术可有效提高占建筑木结构的承载能力及刚度,但也存在加吲件易锈蚀、不易更换且破坏...     

全级配混凝土梁弯拉应力-应变全曲线的细观力学模拟

为了测定全级配混凝土梁的抗弯强度,采用位移控制的加载有限元程序模拟了全级配混凝土梁的弯拉实验,得到了相应的弯曲拉伸应力一应变全曲线.数值模拟得到的梁的极限荷载、抗弯强度与试验结果基本吻合.数值模拟结果还表明,四级配混凝土梁的极限荷载高于三级配混凝土梁,但是抗弯强度低于三级配混凝土.梁的最终破坏表现为一条主裂缝贯通混凝土梁的横截面,表现出较强的拉应变软化现象和局部化现象.     

基于细观损伤的混凝土力学性能数值模拟研究进展

系统综述了基于细观损伤的混凝土力学性能数值模拟的研究现状,介绍了细观损伤力学在混凝土性能分析中的应用。重点对微平面模型、二维格构模型、随机粒子模型、细观结构模型、可考虑微裂纹间相互作用的细观损伤模型、基于弹性损伤本构关系的细观结构模型及Gurson细观损伤模型等几种常用的基于细观损伤的混凝土本构模型的优、缺点进行了比较。最后指出了以后有待进一步研究的问题。     

高层建筑筏基和主体结构相互作用研究

安全性、经济性、适用性、合理性是高层建筑设计必须考虑的因素.为降低施工成本,确保结构设计和高层建筑的安全,通过有限元软件ABAQUS对高层建筑筏基和主体结构的相互作用进行分析,实践证明,该系统符合实际需求,可作为此类建筑的设计依据.     

射流对下游河床冲击作用的数值模拟

本文建议一种数值计算方法,用于研究挑射跌落水流对下游河床的冲击作用。研究表明,该方法具有计算工作量小,收敛速度快及计算精度较高的优点,并能较好地解决双自由面和上下游流量分配的问题。计算结果与实验资料吻合良好。