混凝土结构中氯离子扩散分析的精细积分法

针对混凝土结构中氯离子扩散分析有限元模型存在的问题,为了去除氯离子扩散场半无限大假设及其对计算精度的影响,利用误差函数确定了氯离子扩散场的补偿长度及补偿系数,进而利用精细积分技术研究建立了混凝土中氯离子扩散分析的精细积分有限元法,定义了氯离子扩散矩阵和氯离子分布矩阵,研究了集中分布矩阵和一致分布矩阵对计算结果的影响。算例分析结果表明,该方法计算结果与解析解之间吻合很好,能够有效提高有限元法分析混凝土中氯离子浓度分布和扩散过程的计算精度、计算效率及算法稳定性。     

明满交替流数值模拟中的精细积分法

建立具有统一形式的明满交替流控制方程。由于系统阵刚性而导致明满交替流数值模拟的计算精度低和收敛性差。在交错网格上对控制方程进行空间上的数值离散后,加入伪时间导数项进行预处理,改善系统阵的刚性。通过采用系统阵增维的方法将非齐次状态空间方程转化为齐次方程,避免了矩阵求逆运算,增强计算的稳定性;预处理后系统方程每一个物理时间步的求解都相当于一个稳态问题,需要花费大量的计算时间,借助于精细积分法可以采用大步长的优势来加快求解速度。有效地解决了明满交替流建模中由于刚性而引起的数值稳定性问题和预处理引起的积分时间较慢的问题。而且这一方法具有程序容易实现的优点。     

基于精细积分法的城市配水系统动态建模

基于功率键合图理论,将所研究的城市配水系统的动态结构绘制成功率键合图,从功率键合图推导出系统的非线性状态空间方程.首先通过增维法将非齐次系统方程转化成齐次方程的形式,避免了系统矩阵求逆,节省计算时间,增强了计算稳定性.模型应用精细积分法迭代求解.实例计算表明,模型计算得到的稳态值同EPANET软件的稳态计算结果一致,验证了算法的正确性.     

平板提升闸门启闭机的动载荷

本文以平板提升闸门启闭机为例,分析了在水流及其它载荷作用下,闸门—启闭机动力学系统模型的建立、动态参数的确定以及在此条件下启闭机实际载荷的计算方法。     

子域精细积分的稳定性分析

对于偏微分方程半解析法的方程，子域精细积分法，既可利用精细积分数值精度高及带宽小的优点，又是无条件稳定的，本文对其稳定性予以分析。     

基于状态空间精细积分法的闸室底板 结构动力响应分析

基于瞬时势能原理建立闸室底板结构动力微分方程,利用控制论中的状态空间理论对动力方 程进行降价处理,把精细积分法与高斯数值积分法结合起来,分析闸室底板的动力响应量,形成状态 空间精细积分法,在计算过程中,不解线性方程组,程序简单,效率高。算例表明本文方法是可靠与 有效的。     

溢流坝反弧段水流的紊动特性

本文利用一维和二维激光测速系统,对光滑溢流坝面反弧段水流进行了精细的量测.对反弧段边界层的各种紊动特性进行了分析研究.给出了沿反弧段坝面x方向(流向)和y方向(法向)紊流强度和的分布,以及反弧水流边界层紊动切应力的分布规律.可以看出,反弧段水流紊动特性具有明显的特点,与陡坡上的水流不同,边界层内紊动及掺混明显加剧,尤以边界层中部增加最为突出.边界层以外的外流区仍存在着一定的紊动及掺混,且沿程在不断地发展.本文通过对紊动比尺及功率谱的研究发现,反弧段涡旋比尺大大增加,大尺度涡旋的形成对反弧段水流的紊动结构有较大的影响.     

基于正交多项式分解的水轮机竖向动荷载识别

针对水轮发电机组竖向水力振动荷载的复杂性及其通过轴承机架等传递至下机架基础等部位的不明确性,提出了基于正交多项式分解的水力机组动荷载时域识别方法,该方法具有所需测点信息少,识别速度快,避免多次重复正分析试算等优点。同时针对该方法中由模态荷载通过杜哈梅积分得到模态位移的过程中,杜哈梅积分具有时间累积误差的问题,提出了利用正交多项式的正交性质及位移与速度、加速度的导数关系,建立各阶模态位移和模态荷载的关系式,避免了杜哈梅积分计算,提高了计算效率和精度。算例表明,该方法可以有效、方便地识别任意形式时变动荷载。     

平底型与反拱型水垫塘动水荷载对比试验研究

水垫塘结构是影响高坝泄洪消能的关键,优化水垫塘底板型式对有效地增加底板稳定性和减小动水荷载至关重要.平底型和反拱型底板作为两种常见的水垫塘结构型式被业界广泛采用,但关于两者的动水荷载特性对比研究尚不多见.基于白鹤滩水电站1:50整体模型,采用物理模型试验的方法对比了平底型和反拱型水垫塘在时均压强和脉动压强方面的特性.结...     

曲率缓变型反弧段水流的紊动特性

本文在曲率缓变型反弧段水流时均特性研究的基础上，进一步使用二维激光测速系统对其紊动特性进行探讨，通过试验测得反弧段时均流速分布，流向和法向脉动流速的各种特征值；应用离心不稳定性理论分析了反弧水流特性，阐明沿程断面流速分布在反弧前半部趋于瘦弱，后半部趋于丰满的原因，并说明离心不稳定性作用导致反弧水流的混掺加剧；论证了壁面切应力和紊流强度在反弧后半段逐渐增加的原因；通过试验发现离心不稳定性效应的滞后现     

油藏渗流问题的无网格伽辽金增维精细积分法

此文提出一种求解油藏渗流问题的数值计算方法,此法称为无网格伽辽金增维精细积分法。基于无网格伽辽金法(EFGM)和增维精细积分法,导出了求解非稳态渗流问题的无网格伽辽金增维精细积分的所有计算格式。结果表明,它是一种无需网格信息、格式简单、程序编制容易、计算精度和稳定性均相对较高的数值计算方法,值得推广。     

基于边坡锚固荷载监测数据的反分析

对于施加锚固作用的边坡处治工程,其监测数据主要是以锚固荷载为主,通常的位移监测只是针对边坡表面结构,不能客观反映边坡内部岩土体的力学效应.故基于锚固荷载监测数据的反分析方法将成为位移反分析方法的有益补充.通过分析预应力锚杆的力学效应,将锚固荷载转化为锚杆轴力,利用ANSYS参数化设计语言(APDL)对边坡锚固荷载进行优化反分析.根据反演获得的岩土体力学参数可用于边坡稳定性分析.实例计算结果表明,基于锚固监测数据建立反分析的途径是可行的.     

节制闸公路桥动载试验研究

桥梁结构动载试验能够评定桥梁结构的自振特性和车辆动力荷载与桥梁结构的联合振动特性,因此动载试验是评定桥梁运营荷载等级和实际使用情况的重要方式。本研究结合南通节制闸公路桥检测的实际案例,使用了桥梁有限元软件Midas/Civil对南通节制闸公路桥进行有限元分析,同时进行实桥动载测试,详细地介绍了脉动试验、跑车试验、制动试验、刹车试验的数据分析,并对动载试验结果进行评定,为以后类似闸桥结合工程的动载试验提供了有价值的依据和指导。     

地震荷载作用下高坝坝基的动力响应特征分析

采用有限元软件对某水利枢纽非溢流坝段进行抗震分析,建立非溢流坝段的动力计算模型,进行模态求解、反应谱分析。通过动力有限元的计算分析,表明在坝踵回填混凝土之后,坝体的应力状态得到了显著改善。     

海上风电场单桩基础锥体结构冰荷载显式动力分析

针对渤海某 3MW 单桩式海上风电场进行了抗冰锥结构设计,并通过 LS－DYNA 软件对直立桩结构及加装的锥体结构冰荷载进行显式动力分析。通过分析冰排在直立桩和锥体结构前的破坏模式及破坏特点,获得冰力时程曲线及冰力值,将有限元分析结果与规范公式的计算结果进行对比分析。通过改变抗冰锥锥角,研究不同锥角情况下结构冰荷载的变化规律。结果表明,直立桩冰荷载数值分析结果与规范公式计算结果较为接近,锥体结构冰荷载数值分析结果与 Ｒalston 公式计算结果相差较小,冰荷载水平分量随锥角的增加而显著增大,而竖向分量则随之降低。显式动力分析结果可为单桩式海上风电结构抗冰锥冰荷载估算及锥体结构尺寸优化提供参考。     

动力荷载作用下河道淤泥气泡混合土的变形特性试验

为了解河道淤泥气泡混合土(FMLSS)在动力荷载作用下的变形特性,采用室内动三轴试验研究了围压、含水率、水泥掺入量和气泡含量对FMLSS动变形特性的影响。试验结果表明:FMLSS的动应力应变关系曲线符合双曲线关系,在一定的动应力作用下,动应变随围压和水泥掺入量的增大而减小,随含水率和气泡含量的增大而增大;当动应变相同时,FMLSS的动弹性模量随围压和水泥掺入量的增大而增大,随含水率和气泡含量的增大而减小,动弹性模量与动应变的关系曲线为平缓衰减型;含水率和水泥掺入量是影响FMLSS变形特性的主要因素。