人工冻土蠕变非定常开尔文模型

为了更好地描述人工冻土的蠕变特性,将广义开尔文模型中的经典Newton黏壶中的黏滞系数定义为与时间有关的非定常参数,通过推算得到非定常开尔文模型,用粒子群优化算法识别模型中的参数。非定常开尔文模型能模拟不同应力下的蠕变试验数据,效果都很好,充分说明了该模型的合理性。目前采用非定常开尔文模型来研究人工冻土的蠕变规律的很少,此方法的提出为人工冻土领域的计算开辟了新思路。     

人工冻土冻胀及其抑制研究述评

人工冻结法施工技术是岩土工程尤其是特殊地质和工程条件下地下工程施工的重要方法之一,但冻胀现象制约了该方法的推广应用。从人工冻土冻胀的影响因素、物理模拟概况、数值模拟现状及冻胀抑制等方面总结归纳了国内外在冻胀及其抑制上的研究成果。     

阜阳刘庄矿东风井人工冻土蠕变实验研究

为了详细研究淮南矿区冻土的物理力学性能,为冻结法施工提供设计参数,以刘庄煤矿东风井典型粘土层为研究对象,在冻结冻土力学性能室内进行了人工冻结的蠕变试验。根据冻土单轴蠕变实验数据,分析总结出冻土在单轴应力条件下的应力、应变、温度和时间相互作用的关系,从而得到蠕变本构方程和蠕变规律,该规律对淮南矿区井筒冻结设计和施工具有重要的借鉴意义。     

关于冻土蠕变试验中的数据处理问题

根据冻土蠕变试验数据的特点，指出采用幂函数关系回归冻土蠕变方程存在一些缺点，提出对试验后期数据的拟合应采用加权最小二乘法，这对确定冻土稳定蠕变的起始点和计算并土变形量有一定的意义。     

平原分汊河道水流数值模拟及其应用

针对平原分汊河道的特点,建立水流运动平面二维数学模型,采用有限单元法离散控制方程,能较好处理平原多汊河道的复杂边界.通过湘江下游香炉洲、冯家洲河段流速、水位及分流比的计算分析,计算结果与实测资料吻合较好.说明该模型的建立和边界处理方法合理,可用于河段治理方案的计算研究.     

基于水动力学模型冻土冻胀数值模拟的改进

基于水动力学冻胀模型。对变化的边界条件下土体的冻胀量进行了大量计算．结果表明；由于水动力模型的控制方程中耦合源项在计算迭代步之内总是被不合理地估算，易于产生数值振荡以致整个计算难以收敛；利用土壤冻结特性曲线及计算出的负温和未冻水含量之间的特定关系，可以明确判断出迭代步计算所得耦合源项变化是偏大或偏小．据此，本文提出在迭代步内直接对含冰量变化进行合理修正的改进算法，并编制了基于有限体积法的自调节时间步长计算程序．该算法能够加速收敛、消除数值振荡，且与实测结果相当吻合，适用于复杂多变边界条件下土体的冻胀计算．     

双圈水平冻结冻土帷幕温度场数值模拟

基于上海市轨道交通4号线隧道修复工程实例,建立双圈水平冻结冻土帷幕温度场数值模拟模型,对实际冻结工况进行数值模拟,其结果有助于了解隧道修复冻结时冻土帷幕整体性状,确保施工安全.     

太阳能土壤源热泵蓄热过程中的数值模拟

建立了太阳能土壤源热泵系统蓄热过程的数学模型,在求解模型时考虑了换热器管壁和土壤的接触热阻,定义了一个综合换热系数;在蓄热量的计算上,把换热器沿深度方向上离散成M份,算出每段的蓄热量相价后得出总换热量。文中采用了有限单元法对地下垂直埋管周围土壤的非稳态温度场进行了数值模拟,分析了换热器周围土壤温度变化的规律。     

温度场中冻土接触的蠕变边界单元模型

讨论了接触问题的发展状况.基于临界边界单元法,研究温度场中具有蠕变效应的冻土接触载荷传递问题.分析表明,冻土接触体的能量耗散含在滑动域内切向位移中并进行传递,接触位移区域状态通过热荷载历程进行控制.建立了用于冻土热蠕变分析的增量关系及边界单元法格式.并给出了接触位移和接触力的基本分析结果,并对此进行了讨论.     

居民住宅内自然通风的数值模拟研究

采用有限体积法，开发了ALE框架下三维非定常流体流动的数值模拟程序。利用该程序对居民住宅内自然通风过程进行了数值模拟，并对模拟结果进行了分析。     

基于ANSYS的特厚冲积层冻结壁位移场数值分析

随着能源需求的剧增,矿井建设逐渐向深处发展,随之而来的冻结管断裂等问题浮出水面,特深厚冲积层矿井建设问题成为一个急需解决的难题。本文采用ANSYS数值模拟方法对冻结法凿井所涉及到的冻结壁的厚度、平均温度、开挖段高、开挖段暴露时间等影响冻结壁稳定性的因素进行了仿真分析,得出了有价值的结果,对工程设计起到了一定参考作用。     

多绳提升钢井架受人工冻土影响的试验模型

根据相似理论原理,研制了人工冻土影响下多绳提升钢井架的模型试验系统．通过模型试验及理论分析,获得了钢井架在荷载及基础沉降作用下的应变及应力．分析了井架结构的内力分布规律,探讨了井架受人工冻土影响的薄弱环节,为推广利用多绳提升钢井架进行冻结法凿井提供了试验数据和理论依据．试验值与理论值的较好吻合验证了利用空间结构分析程序进行井架设计的可行性．     

基于递归算法的混凝土干燥徐变数值分析

对混凝土的干燥徐变机制进行分析,认为干燥徐变主要由2个原因造成:微裂缝的闭合和应力导致的附加收缩。在毛细孔压力理论和微裂缝理论的基础上,推导了常应力状态下的干燥徐变理论模型,通过递归算法,将该理论公式与有限元计算程序相结合,推导得可计算复杂受力状态下的混凝土徐变而无需记录应力历史的有限元模型。通过与试验结果和Bazant模型的计算结果对比,该模型计算结果的准确性得到验证     

土钉耦合支护的数值模拟分析

由于土钉支护的复杂性,其作用机理和设计理论仍处于研究阶段.文章根据土钉作用机理,研究了钉土的本构关系,建立了土钉的破坏准则以及开挖荷载与位移计算有限元模型及模拟过程,并通过算例、试验,验证了数值计算在土钉设计中的可靠性,为土钉支护设计提供了依据.     

高混凝土面板坝流变分析

推导了高围压下的幂函数流变本构模型在三维有限元分析中的具体算法和实现步骤.根据该流变模型对水布垭面板堆石坝进行了流变分析.结果表明,考虑堆石流变后的坝体沉降有明显的增加,对面板的应力变形状态有较大影响,对于高面板堆石坝,选用合适的流变模型正确模拟堆石体的流变变形及发展规律,对减小面板的裂缝和脱空具有重要意义.     

埋地热油管道土壤温度场PHOENICS数值模拟

在充分考虑大地恒温层、热油管道对大地温度场影响范围的基础上,建立了管道运行时的非稳态简化物理模型及相关的数学模型,并使用模拟计算软件PHOENICS对该数学模型进行了求解,能够求解出忽略轴向温降的平面的任意点在管道运行过程中任意时刻的温度变化情况和任意时刻的管道周围土壤温度场的分布.这些问题的求解对研究热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题奠定了基础.同时PHOENICS软件的引入,也为此类问题的研究提供了捷径.     

麦田土壤水数值模拟

根据土壤水动力学原理建立了土壤根系吸水一维运动模型 ,并用有限差分法对田间土壤水运动进行数值模拟 ,且用室内土柱试验资料对模型加以检验 .以冬小麦为例 ,对不同灌水定额方案 ,做了数值模拟计算 ,预报了冬小麦最优灌溉制度