非静压假定的δ坐标下垂向二维浅水模型的应用研究

本文采用δ坐标下的垂向二维自由表面流动的κ－ε双方程湍流数学模型，加入动水压力项，采用有限体积法来离散，求解模型时利用SIMPLE算法。本模型通过带有槽沟的明渠水流资料进行验证，计算结果与实测结果吻合较好，在预测底部有潜堤明渠水流时，计算出潜堤后面有明显的回流。     

尖点突变模型描述土应力应变特性的可行性

根据尖点突变模型的基本方程和土的应力一应变关系特点，通过坐标变换导出了在三轴条件下以轴应变、孔隙比和广义剪应力表示的土本构方程表达式。表达式中只有3个参数，可以通过统计方法由三轴试验数据得到。与Duncan-Chang模型和砂土及粘土的实测数据进行比较后得出结论：该模型是有效的。     

碾压混凝土拱坝诱导缝损伤开裂准则研究

混凝土宏观裂缝失稳扩展前 ,裂缝前缘存在较大范围的损伤区 ,使得线弹性断裂判据失效。本文采用虚拟裂缝模型和连续损伤力学方法 ,计算了断裂过程区的长度和损伤度。根据碾压混凝土拱坝诱导缝构造特点 ,分别将诱导缝简化为穿透形裂缝和椭圆形裂缝 ,应用双K断裂准则 ,计算了诱导缝起始扩展和失稳扩展时的等效损伤度和等效应变 ,建立了碾压混凝土拱坝诱导缝的损伤开裂准则     

复合加载模式下海上风机圆形浅基础亚塑性宏单元模型

海上风机基础不但承受着上部结构传来的竖向荷载、风浪等引起的水平荷载与弯矩,还承受着叶片等旋转机构传来的扭矩。基于亚塑性本构理论框架,引入相应的圆形浅基础广义屈服面函数及塑性势函数,构建了一个六自由度复合加载模式下砂土地基上海上风机基础宏单元模型。为了能够合理描述循环加载条件下基础的宏观力学响应,该模型将等效粒间应变概念引入到广义力与其对应位移关系中。通过对已有模型试验结果的数值模拟,在一定程度上验证了提出的宏单元模型的合理性。     

基于EtherCAT协议现场级实时以太网控制系统研究

针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对包括主站和从站的完整系统进行了测试。实验结果表明,该类系统能够实现响应时间为微秒级的实时数据监控,为现场级以太网高实时性监控的实现提供了可行的解决途径。     

供水管网地震功能的失效分析

在地震发生后,供水管网一般处于渗漏工作状态。为了评价城市供水管网的抗震能力,需要进行震后带渗漏供水管网的水力分析,对震后供水管网的流分析方法进行了改进,并建立了震后带渗漏供水管网的水力分析模型,通过连通性分析和连续性方程求解,计算得到震后节点的供水量和节点压力,进而评价供水管网的地震功能。另外,以某供水管网为例,演示了该方法的可行性。为供水管网的抗震设计、城市供水系统的抗震能力预测、提高震后救灾恢复的效率具有重要的指导作用。     

波流环境中污染物混合的分析

本文根据垂向二维数值模型计算求解和分析了波流环境中的一维对流扩散方程中的混合系数。此二维数值模型采用非线性k-ε紊流模型封闭雷诺时均方程,应用VOF方法处理自由面。分析方法是用该二维模型计算波流环境中污染物瞬时源产生的浓度场,计算该浓度场的断面平均浓度,求此断面平均浓度的概率分布,由概率分布的方差随时间的导数得到一维对流扩散问题中的混合系数。通过算例分析,发现波流环境混合系数随着波浪周期和波 高的不同,可能大于纯流和纯波的混合系数之和,也可能比纯流情况下小;波周期与混合系数呈正比。且存在一个使混合系数最大的波高。     

RNG κ-ε湍流模型在三维弯曲河流中的应用

本文采用非正交曲线坐标下的三维RNGκ-ε双方程湍流数学模型,该模型在水平方向采用非正交曲线坐标,在垂直方向采用等分网格的全坐标变换,采用由二维深度平均方程演化而来的2-D泊松方程计算三维自由水面,应用SIMPLEC程式求解方程.通过两个180°弯曲渠道和天然河流Fall River部分河段对本文的数学模型进行验证,给出水位、流速及二次流的分布图等.对比分析,本模型的计算结果和实测值吻合很好,表明采用2-D泊松方程法计算三维自由水面是可行的,RNG κ-ε湍流数学模型可以应用到天然河道的计算中去.     

2019—2020年度黄河头道拐断面冰厚增长影响因素分析

为了解黄河干流同一断面冰厚增长差异及其产生原因,依据2019—2020年度冬季对头道拐断面封冻期原型观测数据,分析冰厚增长方式以及负积温、流速、冰花等对冰厚增长的影响.结果表明:头道拐断面冰层上层由冰花冻结形成;距左岸400～500 m为非主流区且区间内测点的冰生长方式为热力学生长,主要形成柱状冰;距左岸500～740...