双半椭球体氦气囊非饱和形态试验北大核心CSCD

为研究飞艇氦气囊在不同充盈度下的非饱和形态,揭示氦气囊在充气与泄气过程中的形态变化规律,设计与制作了双半椭球体氦气囊及其试验装置,采用控制充盈度的方法开展了双半椭球体氦气囊充气试验与泄气试验.结果表明:充气过程中,上下半椭球膜面先向上升起,随后上半椭球膜面沿环向膨胀至饱满形态,最后下半椭球膜面下沉并沿环向膨胀至饱满形态;泄气过程中,下半椭球膜面先沿环向收缩并向上升起,随后上半椭球膜面开始沿环向收缩,最后上下半椭球膜面同时向下塌陷至真空状态.     

考虑流固耦合作用的深基坑有限元分析

基于比奥固结理论和修正剑桥模型,利用流固耦合模型对复杂地质条件下深基坑降水开挖过程中基坑的时间效应进行研究,并以地铁车站深基坑为例,对基坑降水开挖过程中的渗流固结进行了有限元计算。计算结果揭示了基坑渗流场分布及基坑水土压力和地下连续墙变形、周围地面沉降及基坑底部回弹的分布规律;并将计算结果与现场实测数据进行了对比,发现考虑流固耦合的计算结果与实测数据较为接近,能够比较真实地反映基坑渗流与变形特征。     

流固耦合作用下水平定向孔壁稳定性分析

孔壁失稳是目前水平定向钻进工程中经常遇到的一个实际问题,尤其是在地表的第四纪松散地层中钻进孔壁失稳更是屡见不鲜,严重影响工程施工。针对以往研究中没有考虑渗流场对孔壁稳定性的影响问题,本文在Biot固结理论的基础之上,建立了应力场和渗流场耦合数学模型,采用有限元方法对所建立的模型进行求解。通过对某一水平定向钻进孔壁稳定性进行数值模拟,分析了在流固耦合作用下地层孔隙压力、有效应力和位移的变化规律,并分析了在不同的冲洗液压力下,地层沉降情况。研究发现,在定向钻进过程中,流固耦合作用对地层特别是井壁附近围岩的应力和变形影响很大。研究结果为钻进过程中避免孔壁失稳,合理选择冲洗液及冲洗液压力提供理论依据。     

深基坑工程流固耦合模型的发展进程与动向

基于Biot渗流应力耦合理论,概述了深基坑工程流固耦合的特点、研究方法和理论进展,对耦合理论中几个具有代表意义的流固耦合模型做了较详细的分析和比较,重点阐述了渗透系数的耦合效应,最后就基坑工程流固耦合理论的发展趋势提出了自己的看法。     

坝体考虑流固耦合的动力特性分析

运用ALE(Arbitrary Langrangian-Eulerian)描述流体域,流体域中的网格点按照自由液面的运动和结构与液体接触面的移动而不断更新,从而将运动边界的非线性效应融入到计算中,考虑坝水完全耦合。数值模拟了四川某坝体在地震作用下的坝体的动力特性、库水自由表面重力波影响的问题以及库水域有效影响范围的问题,得出了有益的结论。     

输液管道破坏的流固耦合分析

介绍了流固耦合有限元建模过程以及模型参数选择,分析了流固耦合作用下管道的变形破坏以及管内介质和流速等参数对管道破坏的影响,依据计算结果可知,管道内输送介质密度和流速越大,管道越易破坏,针对计算结果为输液管道防护提出了几点建议。     

流固耦合的空腔声压响应有限元分析

根据空腔声学的离散方程式，讨论了三维空腔的各种边界条件及其处理方法，运用流固耦合的空腔声压广义有限元方程，进行了实例计算，为空腔结构和振源分布的优化提供了依据     

厦门海底隧道的流固耦合分析

为了验证厦门海底隧道最小顶板厚度比设计厚度减小时隧道的稳定性。在厦门海底隧道轴线的地质剖面图上 ,选取了 4个典型剖面 ,根据设计方案 ,将隧道轴线高程比原设计升高 4m ,依据流固耦合理论 ,应用三维快速拉格朗日法进行数值分析。从隧道轴线升高 4m时 ,开挖后的应力分布、洞周位移、塑性区、孔隙水压力分布等结果 ,可以得出将设计方案的轴线位置升高后 ,隧道是稳定的。同时 ,得到一些对后续施工和其他工程有一定的指导意义的有益结论。     

双圆盾构隧道的流固耦合分析

以上海轨道交通M10线3标双圆盾构隧道为工程背景,基于流固耦合分析理论,利用快速拉格朗日有限差分法对双圆盾构隧道施工力学行为进行了分析。计算中考虑了隧道开挖、管片拼装、盾尾注浆、浆液固结等施工步骤,分析了双圆盾构施工土体沉降及超孔隙水压力的特征、量值与范围,并与监测结果对比,揭示了双圆盾构掘进环境土工影响特征。并考虑流固耦合效应作用时,正面支护压力对开挖面稳定性的影响。研究结果对后续施工和其它类似工程可提供一定的指导意义。     

考虑流固耦合的水箱式TMD减震分析

介绍了水箱式TMD的参数设计以及两种计算频率的方法,讨论了箱体内水的深长比对水箱式TMD频率变化的影响.采用有限元数值模拟技术,在考虑双向流固耦合的条件下,对水箱式TMD的减震效果分析.结果表明不同规格的水箱式TMD减震作用差异较大,随着深长比的增加,水箱式TMD可以达到甚至优于普通TMD的减震效果.     

基于流固耦合理论的隧道开挖稳定性研究

隧道工程中的渗流问题是富水地质中普遍存在的问题,对于岩土工程而言,研究其内部渗流场的分布规律,掌握渗流场作用下结构的受力状况是十分必要的。对红石沟隧道工程用FLAC^3D软件数值模拟进行分析,计算结果表明在渗流场作用下,围岩的应力和位移显著增加,因此在进行隧道开挖及支护时必须考虑渗流作用。     

基于流固耦合理论的连拱隧道围岩稳定性分析

以湖南省常吉高速公路新修建的一些大跨度连拱隧道为工程背景，基于流固耦合分析理论，利用快速拉格朗日有限差分法对连拱隧道围岩稳定性进行分析。主要考虑流固耦合效应作用时，围岩级别、隧道埋深、地下水位以及施工工法和初期支护等因素对围岩稳定性的综合影响，得到Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ级围岩在各种情况下隧道开挖后围岩最大主应力、洞周位移、塑性区、孔隙水压力分布以及喷锚支护受力特征等结果，探讨连拱隧道开挖渗流机制，并分析深埋连拱隧道开挖后的孔隙水压力场分布特征。研究结果直接指导该高速公路二期工程中的隧道防排水施工和支护措施的改进提高，为富水地层条件下的隧道工程开挖设计提供一定的理论参考。     

基于流固耦合模型分析库水位对尾矿坝的影响

尾矿库水位是影响坝体安全的重要因素之一,针对库水位变化对尾矿坝稳定性的影响问题,建立考虑超孔隙水压力作用下的流固耦合数学模型,利用有限差分程序FLAC3D进行数值求解.模拟了某尾矿库在不同库水位时的稳定性,得出库水位的升高对尾矿坝影响规律.即随着库水位的升高,尾矿坝浸润线升高,安全系数降低,尾矿坝坝体中部的剪应力逐渐增...     

基于流固耦合理论的山区房屋洪水响应分析

以某3层框架结构为研究对象,基于流固耦合分析理论,采用ANSYS构建了山洪与结构的耦合分析模型,分析结构在不同深度洪水冲击时的响应情况,同时比选分析了“过流堰”防护措施、短柱扰流防护措施下结构的响应情况。研究结果表明：山洪冲击结构时,水深未达到底层楼面时,结构位移及应力均较小,满足结构安全要求,到达楼面板后,结构最大应力突增,迎水侧底层柱柱底混凝土开裂;“过流堰”防护措施可以显著降低结构稳定绕流阶段的稳定位移,但应力降低不明显,迎水侧混凝土仍有开裂风险;短柱扰流防护措施能够降低结构应力,满足结构安全要求,可以考虑在山区新建房屋时采取此种方式。相关经验可供类似山区低层框架结构抗洪设计借鉴。     

考虑流固耦合作用下倾斜隧道的稳定性分析

为研究倾斜隧道在土层渗流作用下的稳定性,依托具体隧道工程为背景,通过数值模拟和现场监测等手段,基于FLAC3D软件模拟研究流固耦合作用下倾斜隧道的稳定性,分析对比有渗流状态下的隧道应力场、位移场变化规律,分析结果可指导隧道的盾构施工。     

基于“流固耦合”的下沉式绿化带侧向防渗研究

下沉式绿化带是海绵城市建设理念在道路设计中的具体体现,目前在国内LID系统中已被广泛采用,但是该技术对道路结构使用性能的影响目前还没有系统研究。采用芝加哥降雨模型,给定降雨重现期与降雨历时等参数,基于Biot理论,研究非饱和道路结构在降雨时侧向渗流问题。     

考虑流固耦合效应的储层砂岩力学响应分析

用柱坐标系下的三维颗粒流数值方法研究储层砂岩的力学响应。通过实际颗粒级配的数值模拟与室内三轴试验对比,确定砂岩颗粒的细观力学参数,建立基于流固耦合效应的射孔试验模型。结果表明:砂岩的宏观应力反映了油藏流速对砂岩应力的增幅,但均未超过储层砂岩的峰值强度,最大塑性区约为12.9 mm,显示局部化的砂岩破坏过程;胶结应力的变化表明流速大于3 m/s时,增幅明显的剪应力加速了砂岩的剪切破坏,且颗粒平动和转动加剧,说明砂岩的胶结破坏严重,离散颗粒数呈量级增大,塑性区扩大明显。考虑流固耦合效应的三维数值方法能有效反映油井出砂的力学特性,当油藏流动对砂岩起控制作用时,出砂几率显著提高。     

简支梁式渡槽考虑流固耦合的横向地震三维动力响应分析

以横向地震作用下的大跨度简支梁式渡槽为对象,研究其在行波效应以及渡槽两端支撑不同高时的三维流固耦合响应。研究表明支撑不等高的渡槽,由于其两端刚度不均匀,槽身侧移受到较大影响,刚度变小则侧移变大,反之亦然。研究还表明,行波效应对渡槽的影响比较明显,激励一致情况下的槽身各截面侧移峰值要明显小于激励不一致的情况,但是槽身各截面的弯矩却恰恰相反,激励一致情况下的各截面弯矩峰值要明显大于激励不一致的情况。     

风力发电机组不同弯曲形状液压软管的流固耦合振动分析

以某公司生产的1SN16型液压软管为研究对象,利用建模软件对一层钢丝编织橡胶软管进行建模,并导入有限元仿真分析软件进行空管和流固耦合软管模态分析,得到软管空管和流固耦合后的前8阶固有频率,并搭建双向流固耦合框架。应用控制变量法分别对不同弯曲形状（直软管、L形软管、U形软管）软管的管壁振动位移和流体振动速度变化进行分析,得出橡胶软管流固耦合振动的部分规律,为风力发电机组液压软管的设计和选型提供参考。