基于ANSYS的拱坝建模及网格划分

随着拱坝体型的复杂化,拱坝的建模及网格划分的难度也越来越大。以某拱坝为例,通过实体建模,介绍了ANSYS的APDL参数化建立拱坝的方法、过程与特点;采用ANSYS中的Extend(线的延伸)、Extrude(面的拉伸)和Divide(体切割)功能为该模型划分网格,解决了U型拱坝等边划分出的网格比例不当的问题。结果表明:APDL参数化建模的方法方便、快捷、易学习、易交流修改。采用切割等功能划分出的网格形状合理、比例恰当,并且可根据具体要求变更网格的密度,因此能对类似体型复杂、划分要求较高的有限元模型的划分具有很好的借鉴作用,也为此后的拱坝仿真计算打下坚实的基础。     

我国城镇给水系统建设现状研究

本文主要探讨了我国城镇给水系统建设的现状,包括城镇给水系统的组成、城镇给水系统工程的特点、城镇给水系统存在的问题等,对改进我国城镇给水系统建设具有一定的实践意义.     

基于可能性理论的埋地管道腐蚀失效预测

埋地管道在外部荷载和腐蚀联合作用下,随着服役时间的增长而失效风险增大。通过建立管道受力模型,并对参数进行模糊化处理,给出了运用模糊运算算法对管道失效不确定性进行系统分析的方法,同时运用可能性理论对管道失效风险进行可能性和必要性双参数测量。结果表明:影响管道安全性的主要因素有管道内压、壁厚、管壁腐蚀、残余应力等。管道失效风险随内压、残余应力均值和变异性的增加而增大,尤其是管道的失效可能性迅速增大。腐蚀导致管道壁厚减薄,从而导致管道承载力下降。土体环境对管道的腐蚀在经过使用初期的积累后成为管道失效的主要因素,因此腐蚀保护是延长管道寿命非常有利的措施。     

L70AE 柴油机的降噪与减振

本文分析了洋马公司设计制造的Ｌ７０ＡＥ柴油机在降低空气动力性噪声、燃烧噪声、机械噪声及振动方面所采用的措施与手段，为提高我国柴油机在降噪与减振方面的水平提供借鉴与参考。     

排水负荷对排水横干管压力波动的影响研究

建筑排水管道中的压力波动是影响建筑排水系统通水能力的关键因素.简要描述了排水横干管中的水流运动状态及压力分布状况,并且通过模型试验研究了排水负荷对排水横干管不同位置处压力波动的影响.研究表明,排水过程中排水横干管中产生压力波动,引起直接连接在排水横干管处卫生器具的水封损失,进而影响通水能力.因此,在今后的建筑排水系统设计研究中应给予一定的重视.     

材料置换法改善拱坝应力集中的数值模拟

通过体型优化设计可使拱坝坝体以受压为主,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度后,由于应力重新分布的作用,使局部区域的拉应力转变为压应力.以某拱坝为例,通过置换拉应力较大区域的混凝土为低弹模混凝土,使坝体以受压为主,充分发挥混凝土抗压强度高的特点,改善坝体的应力状态,提高坝体的强度安全性.采用有限元ANSYS10.0为平台,以坝高100 m的拱坝为计算模型,利用直接耦合法计算拱坝应力,得到拱坝在温升和温降工况下的应力分布状况,主要分析了对坝体拉应力不利的温降工况;采用低弹模混凝土置换坝体拉应力值比较大的区域,使置换区域的拉应力减小约50%,而压应力增加的幅度不明显,可以改善拱坝坝体拉应力集中现象,提高了拱坝的安全性.     

变分技术在重力坝优化设计中的应用

在Ansys中,传统的重力坝断面优化方法通常是一阶或者零阶优化,用时较长.而变分优化方法作为一种新型的优化方法,能快速的进行优化计算,降低计算成本,提高计算精度,但是这种方法还未在水工结构优化中广泛应用.本文是基于大型有限元计算软件ANSYS,将变分技术DesignXplorer VT模块与网格随移修改工具ParaMesh相结合,以上游坡面、下游坡面的坡比和上游起坡点为设计变量,以坝体断面面积最小为优化目标,以坝踵点不出现拉应力和坝体满足抗滑稳定为条件变量,对变分技术在重力坝优化设计的应用进行了详细研究.进行优化之后,坝体断面面积减少了27％,满足抗滑稳定和应力要求,且用时不到传统优化方法的1/10.研究结果表明:变分技术在水工结构优化设计中是可行的,不仅计算精度高,操作方便,且计算成本大大降低,在水工结构方面的优化设计有很大前景.     

浅水流动环境中垂向缝隙射流的数值模拟

为探求浅水流动环境中缝隙射流的流动规律,提出射流的影响范围公式与流动转变条件.应用体积率（VOF）方法跟踪处理自由水面,利用重组化群（RNG）紊动动能-紊动耗散率（k-ε）模型,对浅水流动环境中垂向缝隙射流进行数值模拟.研究流速分布和自由水面位置,对比数值模拟与物理模型试验结果,分析流动转变条件.结果表明,计算结果与试验结果吻合较好,射流出口断面垂向流速分布符合半无限域中射流流速的衰减规律,流速场分布及自由水面位置在小流速比、临界流速比及大流速比下存在不同特性,自由水面隆起高度和流速比、水深比有关,射流对上游的影响距离随流速比增大而增大.