明渠非恒定流數(shù)值模擬方法獲水利部獎(jiǎng)

構(gòu)造變形數(shù)值模擬方法可以綜合利用地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)等方法的研究成果,建立和模擬不受時(shí)空限制的各種地質(zhì)模型,是現(xiàn)代地球科學(xué)研究的重要方法之一。文章以造山帶、盆地及褶皺的模擬為重點(diǎn),綜述了數(shù)值模擬方法在構(gòu)造變形研究中的應(yīng)用,總結(jié)了在地質(zhì)構(gòu)造變形研究中進(jìn)行數(shù)值模擬的2大類方法,分析評(píng)價(jià)了幾種通用數(shù)值模擬軟件的特點(diǎn)及其在構(gòu)造變形研究中的應(yīng)用;從地質(zhì)模型的建立、力學(xué)模型的建立、計(jì)算模型的建立、模擬結(jié)果的分析與評(píng)價(jià)等方面,分析討論了進(jìn)行構(gòu)造變形數(shù)值模擬時(shí)應(yīng)注意的問題。

數(shù)值模擬方法在置換通風(fēng)中的應(yīng)用——文章介紹了置換通風(fēng)的原理、特性及其發(fā)展，分析了數(shù)值模擬技術(shù)在置換通風(fēng)的應(yīng)用。以fluent軟件在暖通空調(diào)領(lǐng)域中的應(yīng)用為例，綜述了其對(duì)工作區(qū)域和非工作區(qū)域氣流的數(shù)值模擬，分析謄內(nèi)污染物濃度分布的變化情況的基本流程。得...

巖屑回注技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)保,但其發(fā)展時(shí)間較短且漿液流變學(xué)性質(zhì)復(fù)雜。為探究漿液與地下水流動(dòng)系統(tǒng)的相互作用,開發(fā)模擬器,建立孔隙/裂隙介質(zhì)中賓漢流體型漿液的巖屑回注三維全隱式積分有限差分模型,通過流體狀態(tài)方程編程實(shí)現(xiàn)其運(yùn)移模擬。模擬器綜合考慮了漿液的非牛頓流動(dòng)過程,漿液與水的混合流動(dòng)過程,漿液與水混合流體的沉淀與稀釋過程,沉淀對(duì)地層孔隙度、滲透率的影響。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)三維非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、非均質(zhì)孔隙/裂隙介質(zhì)中的漿液運(yùn)移情況的數(shù)值模擬,在不同巖性、漿液性質(zhì)、注入條件下,分析漿液運(yùn)移規(guī)律、地層壓力分布、蓋層封閉性,預(yù)測(cè)回注儲(chǔ)量,確定最優(yōu)回注方案,評(píng)估潛在風(fēng)險(xiǎn)。通過理想模型展示模擬器功能,發(fā)現(xiàn)漿液在停注期產(chǎn)生大量沉淀堵塞地層,因而間歇回注會(huì)使得地層壓力激增而更快達(dá)到破裂壓力。實(shí)際工程中應(yīng)特別注意短周期間歇注入對(duì)地層的損害。

本文針對(duì)寬深比較小,有關(guān)參量(如流速、溫度、濃度)的垂向變化比水平橫向的變化為大的水庫,建立垂向二維水流數(shù)學(xué)模型,水深隨時(shí)、空而變,垂向做σ變換將可變域變?yōu)橐?guī)則區(qū)域。采用算子分裂法、交錯(cuò)網(wǎng)格法、有限差分法進(jìn)行計(jì)算。對(duì)糯扎渡水電站的非恒定流數(shù)值模擬結(jié)果是合理的,表明模型是有效的

超大跨徑斜拉橋拉索數(shù)值模擬方法——針對(duì)超大跨徑斜拉橋中的斜拉索計(jì)算問題，以一系列不同水平投影長(zhǎng)度的斜拉索為研究對(duì)象，利用多段桿單元模擬斜拉索非線性特性，包括斜拉索垂度效應(yīng)以及等效彈性模量，確定1o單元是合理的多段桿單元數(shù)目，完全可以滿足設(shè)計(jì)要求...

隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,求解隨機(jī)振動(dòng)問題的數(shù)值模擬法愈來愈受到重視。數(shù)值模擬法的有效性很大程度上取決于模擬隨機(jī)過程或隨機(jī)場(chǎng)的便利與否及精度。本文作者回顧了隨機(jī)過程數(shù)值模擬方法的近期進(jìn)展,并著重介紹和評(píng)述了頻域的諧波疊加法和時(shí)域的線性濾波器法,希望能對(duì)隨機(jī)模擬研究起到拋磚引玉的作用。

采用基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的有限體積法對(duì)建筑物影響下的堤壩潰決水流進(jìn)行了數(shù)值模擬。為模擬建筑物對(duì)潰決水流產(chǎn)生的影響,模型采用了三種方法:固壁邊界法、真實(shí)地形法和加大糙率法。經(jīng)物理模型驗(yàn)證,當(dāng)建筑物頂部不過流時(shí),三種方法均能得到較好的計(jì)算結(jié)果,其中固壁邊界法和真實(shí)地形法的計(jì)算結(jié)果基本一致;而加大糙率法由于對(duì)反射波的計(jì)算不如其它兩種方法靈敏,因而在城區(qū)內(nèi)所得的計(jì)算水深比其它方法略低一些。

預(yù)應(yīng)力纖維布加固梁的數(shù)值模擬方法——在深入研究預(yù)應(yīng)力frp加固混凝土梁的受力性能和有限元軟件的基礎(chǔ)上，對(duì)加固梁進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬分析，進(jìn)而提出了一套適用于預(yù)應(yīng)力frp加固梁的數(shù)值模擬方法，以滿足工程實(shí)際需要?！　?/p>

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展及其巖土工程領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入,巖土工程數(shù)值模擬方法得到了空前的發(fā)展。本文對(duì)目前巖土工程數(shù)值模擬方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹和評(píng)價(jià),可供相關(guān)人員在巖土工程數(shù)值模擬方法時(shí)參考。

科技信息 1.引言 近幾十年來，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)值計(jì)算方法在巖土工程問 題分析中迅速得到了廣泛應(yīng)用，大大推動(dòng)了巖土（體）力學(xué)的發(fā)展。在巖 土（體）力學(xué)中所用的數(shù)值方法主要有以下幾種：有限差分法、有限元 法、邊界元法、加權(quán)余量法、半解析元法、剛體元法、非連續(xù)變形分析法、 離散元法、無界元法和流形元法等。下面就對(duì)這些方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹 和分析。 2.有限差分法 有限差分法是一種比較古老且應(yīng)用較廣的一種數(shù)值方法。它的基 本思想是將待解決問題的基本方程和邊界條件近似地用差分方程來表 示，這樣就把求解微分方程的問題轉(zhuǎn)化為求解代數(shù)方程的問題。亦即它 將實(shí)際的物理過程在時(shí)間和空間上離散，分解成有限數(shù)量的有限差分 量，近似假設(shè)這些差分量足夠小，以致在差分量的變化范圍內(nèi)物體的性 能和物理過程都是均勻的，并且可以用來描述物理現(xiàn)象的定律，只是在 差分量之間發(fā)生階躍式

黏土彈塑性變形的數(shù)值模擬方法研究——在對(duì)黏土土樣進(jìn)行典型土力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)巖土材料的彈塑性理論，選取適用于巖土類材料的drucke卜prager準(zhǔn)則和與之相關(guān)的流動(dòng)法則，對(duì)土樣單軸壓縮實(shí)驗(yàn)采用有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬與試驗(yàn)結(jié)果比較表明：預(yù)測(cè)得到...

對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外常用的建筑火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬方法進(jìn)行了綜合分析,闡述了各種數(shù)值模擬方法的主要思想,介紹了基于各種模擬方法火災(zāi)模擬軟件的發(fā)展現(xiàn)狀;討論了各種數(shù)值模擬方法的特點(diǎn)與不足,指出了各種方法的適用范圍,提出今后一段時(shí)間內(nèi)我國(guó)建筑火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬的發(fā)展方向.

采用＂linerwithslidinggap＂單元（定義為直接法）和＂liner＂單元（定義為間接法）兩種方法模擬軟巖隧洞施工過程中的可縮性鋼拱架與噴混凝土聯(lián)合支護(hù)措施,并探討兩種數(shù)值模擬方法的優(yōu)劣。通過計(jì)算分析,直接法得到的可縮性鋼拱架和噴混凝土的內(nèi)力要大于間接法,且其更簡(jiǎn)便、更符合實(shí)際。故對(duì)設(shè)計(jì)人員來說,建議采用直接法模擬可縮性鋼拱架的支護(hù)效果。

采用\"linerwithslidinggap\"單元(定義為直接法)和\"liner\"單元(定義為間接法)兩種方法模擬軟巖隧洞施工過程中的可縮性鋼拱架與噴混凝土聯(lián)合支護(hù)措施,并探討兩種數(shù)值模擬方法的優(yōu)劣。通過計(jì)算分析,直接法得到的可縮性鋼拱架和噴混凝土的內(nèi)力要大于間接法,且其更簡(jiǎn)便、更符合實(shí)際。故對(duì)設(shè)計(jì)人員來說,建議采用直接法模擬可縮性鋼拱架的支護(hù)效果。

爆炸波影響地下結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬方法——采用動(dòng)力有限元，利用特有的爆炸單元直接計(jì)算炸藥在巖土介質(zhì)中爆炸、爆炸波傳播及遇到地下洞室對(duì)其產(chǎn)生影響的全過程，并針對(duì)某現(xiàn)場(chǎng)大型地下洞室抗爆試驗(yàn)，利用數(shù)值模擬，分析計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)爆炸、地質(zhì)、洞室支護(hù)等條件相同情況...

單樁荷載—沉降關(guān)系的數(shù)值模擬方法——以樁的荷載傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)，考慮樁-土(巖)共同作用，從理論上推導(dǎo)了樁身荷載與沉降關(guān)系的數(shù)值模擬的迭代模型。通過數(shù)值模擬分析得到樁頂?shù)膒-s曲線，可做為確定樁的承載力的依據(jù)。經(jīng)過對(duì)工程實(shí)例的計(jì)算與實(shí)測(cè)對(duì)比分析，證明...

采用物理模型試驗(yàn)來再現(xiàn)實(shí)際現(xiàn)象,驗(yàn)證數(shù)值模擬方法的有效性;同時(shí)采用數(shù)值模擬來彌補(bǔ)離心模型試驗(yàn)的缺陷,揭示模型試驗(yàn)規(guī)律,評(píng)價(jià)實(shí)際海岸巖土-結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在不同工況下的變形與強(qiáng)度穩(wěn)定性及其變化。并簡(jiǎn)要地介紹了針對(duì)防波堤土工織物加筋墊層作用機(jī)理研究、黃驊港外航道防沙堤工程安全性評(píng)價(jià)、上海洋山港淺置式大圓筒結(jié)構(gòu)試驗(yàn)段工程安全性評(píng)價(jià)三個(gè)具體項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)的成果,初步展現(xiàn)了物理模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬方法在海岸巖土工程的機(jī)理研究、方案論證、結(jié)構(gòu)與施工優(yōu)化、結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)等方面所能發(fā)揮的重要作用和廣闊的應(yīng)用前景。

通過分析巖石力學(xué)數(shù)值模擬方法在采礦工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀,從技術(shù)層面、經(jīng)濟(jì)價(jià)值層面以及教學(xué)實(shí)踐,即人才培養(yǎng)層面三個(gè)層面對(duì)巖石力學(xué)數(shù)值模擬方法的具體選擇與應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致的討論。由于采礦工程在造價(jià)和穩(wěn)定性程度等方面區(qū)別于其他工程,因此選擇一個(gè)對(duì)的方法是極其重要的,這種方法要求達(dá)到巖石力學(xué)中數(shù)值計(jì)算的精準(zhǔn)度下限,同時(shí)又因?yàn)閿?shù)值模擬方法本身存在著誤差,因此選擇一個(gè)在上限與下限之間的方法是我們的目標(biāo)。數(shù)值模擬的精準(zhǔn)度與技術(shù)投入、經(jīng)濟(jì)投入和人才投入都有一定的關(guān)系,因此我們從這三方面來具體探討巖石力學(xué)方法的選擇與應(yīng)用。

螺栓連接廣泛存在于航空、航天以及武器等工程實(shí)際結(jié)構(gòu)中。對(duì)剪切式8.8級(jí)準(zhǔn)6螺栓螺栓連接結(jié)構(gòu),利用50t結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī),研究一種典型螺栓連接結(jié)構(gòu)的非線性靜力學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了整體對(duì)比試驗(yàn)件、研究型試驗(yàn)件,其中整體對(duì)比試驗(yàn)件用于分析、量化試驗(yàn)及材料性能的分散性及消除端部效應(yīng),研究型試驗(yàn)件用于研究螺栓連接結(jié)構(gòu)的非線性靜力學(xué)行為及非線性力-位移內(nèi)蘊(yùn)關(guān)系。通過實(shí)驗(yàn)研究,初步建立剪切式螺栓連接件唯象等效模型,將獲得該模型推廣應(yīng)用至一種典型螺栓連接結(jié)構(gòu)的連接單元簡(jiǎn)化數(shù)值模型。最后,將螺栓連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果同試驗(yàn)、精細(xì)模型結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證了使用連接單元對(duì)螺栓連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化有限元數(shù)值模擬的有效性。

風(fēng)工程是土木工程專業(yè)本科生教學(xué)的新興專業(yè)課程,屬于多領(lǐng)域交叉學(xué)科,在教學(xué)過程中存在諸多困難.結(jié)合南京航空航天大學(xué)本科生多年風(fēng)工程教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出基于數(shù)值模擬方法和現(xiàn)代多媒體教學(xué)技術(shù)相結(jié)合的風(fēng)工程教學(xué)理念,側(cè)重對(duì)該教學(xué)理念的主要思路、應(yīng)用范圍、可行性和存在的問題進(jìn)行探討.

我國(guó)雨洪大,土壩多,為了工程安全,多年來河海大學(xué)詹道江教授負(fù)責(zé)的課題組致力于有關(guān)可能最大暴雨與洪水估算原理、方法及其應(yīng)用的研究,先后提出論文20余篇,專著一本。他們根據(jù)我國(guó)天氣和地形的特殊性、水利建設(shè)特點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行了深入研究,總結(jié)了估算可能最大暴雨的主要方法,澄清了許多重要概念,如可能最大降水的定義,雨面內(nèi)外的可能最大暴雨的區(qū)別,明確推求可能最大暴雨的新途徑;首次提出為pmp估算的暴雨移置分區(qū),可以避免將特大暴雨任意移置的缺點(diǎn);地形對(duì)暴雨的影響是水文氣象學(xué)中的難題,而中國(guó)地形極其復(fù)雜,本次研究采用地形增強(qiáng)因子

為了實(shí)現(xiàn)水資源的綜合利用,工程上常常從現(xiàn)有水電站的引水隧洞或壓力管道取水,兼顧發(fā)電與供水的需求。本文以南水水庫供水工程為例,針對(duì)兼有發(fā)電、供水特征的輸水系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型,分析其在發(fā)電、供水以及發(fā)電+供水三種運(yùn)行工況時(shí),恒定流計(jì)算初始參數(shù)的調(diào)整方法和發(fā)電與供水兩系統(tǒng)在非恒定流過渡過程中的相互影響,探索兼有發(fā)電、供水特征的輸水系統(tǒng)過渡過程的模擬計(jì)算分析思路與方法,為類似發(fā)電供水工程輸水系統(tǒng)過渡過程的分析計(jì)算提供借鑒。