Calculation of Surrounding Rock Pressure of Undercut Subway Station Based on Multi-Factor Affecting Pressure Arch Theory

The formation mechanism of surrounding rock pressure in large-section tunnels of underground excavation is still unclear. The traditional methods for calculating surrounding rock pressure have certain limitations. Based on the theory of pressure arch and parameter sensitivity analysis, the internal and external boundaries of the pressure arch are solved by numerical simulation. The loose pressure is obtained according to the distance from the inner boundary to the inner wall of the tunnel. The pressure arch deformation is analyzed based on the Winkler model. The surrounding rock pressure is calculated, and the surrounding rock pressure based on the pressure arch theory is calculated. The calculation method of surrounding rock pressure based on the pressure arch theory large section tunnel is proposed. The orthogonal experimental design method was used to select four representative factors: tunnel depth H, span B, internal friction angle φ and rock weight γ. The calculation results of each group of experiments were compiled and multivariate linear regression was used. The method is statistically analyzed, and finally, the calculation formula of the surrounding rock pressure of the large-section tunnel affected by multiple factors is obtained and applied to the calculation of the surrounding rock pressure of the metro station.

Gray Related Analysis on Shaped-charge Rod Penetrator Shaped

The gray relation among the design parameters of the cumulative charge rod penetrator (CCRP) is analyzed adopting the gray systematic theory and method, and the gray related matrix among the parameters is obtained. The result parameters of CCRP and the main parameters of influencing the CCRP molding are obtained utilizing numerical simulation. This lays the foundation of CCRP design and provides a kind of effective research method.

基于双模量理论的不同沥青路面力学分析

为研究考虑拉压模量差异的沥青路面结构力学响应变化规律,基于双模量理论对5种典型沥青路面结构进行了力学对比分析。研究结果表明:基于传统线弹性理论与双模量理论计算得到的关键力学响应差距巨大,用这两种方法计算得到的倒装式沥青路面结构、柔性基层沥青路面结构及刚性基层沥青路面结构的力学响应的最大差距分别达55%、33%及50%;5种沥青路面结构路表均存在较大的横向拉应变,建议在路面结构设计时将路表轮隙区纳入拉应变验算点位;基层刚度与厚度对路面结构层关键力学响应影响显著,路表水平横向拉应力与拉应变均随着基层刚度及厚度的增大而增大,基层底部纵向拉应力则随着基层厚度的增大而减小。建议采用双模量理论开展沥青路面结构分析,且在路面设计时合理控制基层的厚度与刚度可有效优化路面结构的受力。

缩腔型套筒控制阀额定C_(V)值误区分析

介绍了套筒控制阀额定C_(V)值的定义,对缩腔型套筒阀的额定C_(V)值数模计算分析进行了重点介绍。经过CFD流体分析、实验室流量测试和数模理论计算,比较了部分缩腔型和全腔型套筒阀产品的流通能力,发现阀芯尺寸相同但阀门口径不同的套筒阀,大口径缩腔型的流通能力优于小口径全腔型,在选择某些缩腔型套筒阀产品时,应注意产品C_(V)值计算选型误区,避免选择相对开度偏小的控制阀。

内置偏心摆式波浪能发电装置运动响应分析

波浪激励下内置式波浪能发电装置的能量转换机理尚不清晰,影响了能量输出效率和稳定性。基于势流理论、莫里森方程和拉格朗日-欧拉方程,建立内置偏心摆式波浪能发电装置的三自由度动力学模型,并通过对比理论计算数据与水池试验数据,验证了模型的有效性。基于所建立的动力学模型,分析波浪激励条件、阻尼系数、偏心摆质量及偏心摆安装高度对装置运动响应的影响,并进一步研究能量转换过程的混沌效应,明晰装置混沌状态与输出功率之间的关系,揭示能量转换机理。

小波数值方法及其在计算力学中的应用

随着力学研究不断向多学科交叉、跨尺度关联及极端环境影响推进,强非线性、强间断、多场强耦合、多尺度与复杂几何构型已成为解决各类力学问题定量分析所面临的共性特征.长期的定量研究表明,实现具有这类特征力学问题有效求解的核心之一,是构建在多尺度情形、非线性因素作用下具有准确识别、定位、捕获以及分离各个尺度特征尤其是小尺度局部特征能力的数值工具,这些能力包括大尺度低阶近似解与小尺度高阶微小截断误差的有效分离解耦.而小波理论固有的多分辨分析和时频局部化特性,以及丰富的基函数可选择性,恰好能满足这一数学特征需求,因此,可为发展各类复杂力学问题的高效定量求解方法提供有效的理论支撑和丰富多样的技术途径.基于这一事实,本文对小波理论进行了全面探讨,着重介绍了双正交多分辨分析的理论框架和常用小波基的构造方法.在此基础上,深入研究了有限区域上小波逼近格式的构建方法,并系统阐述了各类基于小波理论的数值方法的基本原理、发展历程及其优缺点.特别关注了近期出现的具有突出性能的几类新型小波方法,并详细评述了它们在典型力学问题求解中的应用效果.同时,本文也指出了当前小波方法在复杂强非线性力学问题求解中所面临的挑战,旨在为小波数值方法的未来发展及其在复杂力学与工程问题中的应用拓展提供有益的参考,并为最终实现这些问题的高效、高精度普适定量求解提供新的视角和方法.

特高压重冰区地线支架脱冰动力响应安全性研究

为了探究特高压重冰区输电塔地线支架在脱冰动力荷载作用下的安全性,基于脱冰数值计算理论,建立了地线的脱冰数值模型和塔线耦合数值模型,研究了地线在不同工况下的脱冰动力响应和不同地线脱冰情况下铁塔地线支架的承载力安全性。脱冰研究表明:地线脱冰时,高差越大,脱冰产生的上拔力越大;档距越大,纵向不平衡张力越大;覆冰越厚,地线脱冰产生的纵向不平衡张力越大,产生的的上拔力越小。塔线耦合脱冰研究表明:多档模型下,地线脱冰时,悬垂直线塔地线支架正面和底部斜材存在应力比超限情况,现有设计方法偏于不安全;耐张塔地线支架不受脱冰动力响应控制。建议重覆冰区地线支架设计时仅考虑地线脱冰产生的上拔力影响,上拔力取地线最大使用张力的1.0%~5.0%,覆冰越厚,上拔荷载可越小,厚度为20 mm、30 mm、40 mm、50 mm、60 mm冰区的上拔荷载分别取为最大使用张力的4.0%~5.0%、3.0%~4.0%、2.5%~3.0%、2.0%~2.5%和1.0%~2.0%。

超前支承压力下巷道围岩失稳机理及模拟研究

【目的】研究工作面推进超前支承压力演化规律及巷道围岩失稳机制。【方法】以某采煤工作面为例,采用弹塑性力学理论分析工作面推进过程中超前支承压力变化特征,探讨超前支承压力作用下的关键层理论,在整个失稳过程中起到关键作用,运用3DEC模拟研究超前支承压力影响下巷道围岩失稳破坏特征。【结果】结果表明,巷道围岩呈现非对称变形,尤其是两帮的非对称变形表现最为显著。随着采矿工作的进行,巷道围岩受到叠加应力的扰动影响,超前支承压力对巷道顶板和两帮的影响差异化主要是由于顶板岩层的硬度较高,煤体相对岩层来说较为松软破碎,以及帮部已经提前产生裂隙,能够释放掉部分顶板压力。【结论】研究结果对于提高系统的稳定性和可靠性具有重要的意义,为预防和管理失稳提供了参考。

山区大跨度窄梁悬索桥静风稳定及抖振性能研究

某山区钢-混组合窄梁悬索桥采用水平导流板对其颤振、驰振性能进行了优化,为了解该桥各类风致静、动力效应,以确保施工安全性和行车安全性,进一步研究优化后加劲梁在平均风作用下的静风稳定性和在脉动风作用下的抖振性能。基于全桥有限元模型结构自振特性分析结果及节段模型风洞试验测得的加劲梁断面静风三分力系数和颤振导数,采用三维非线性数值模拟方法对优化前、后加劲梁的静风临界发散风速进行求解,并与基于小变形假定的二维线性理论分析方法计算结果进行对比;采用抖振响应频域分析方法,结合规范中的桥址区风场特性,计算脉动风作用下的加劲梁抖振位移及内力。结果表明:该桥设置水平导流板前、后,加劲梁静风稳定性均满足规范要求且性能良好;设置水平导流板后,加劲梁扭转方向抖振位移有一定程度增大,同时,加劲梁竖向剪力最大值出现位置发生改变,跨中断面扭矩显著增大,该气动措施对抖振性能的提升较为有限。

复杂不稳定块体的自动搜索及其失稳方式判断——基于随机不连续面三维网络模型

根据随机不连续面三维网络计算机模拟技术,建立了岩体不连续面空间分布概率统计数值模型,并在此基础上,应用“有形即是有限”的分析方法可以搜索出所有在临空面上出露的有限块体,确定其空间几何形态和几何参数。利用提出的“棱线矢量”法,判断块体的可动性,并用“主动合力矢量”法,确定块体的受压面,判断块体的失稳方式,最后评价块体的稳定性。

使用LSFE分析计及输电系统约束的市场势力

基于线性供给函数均衡 (LSFE)模型 ,提出了一种计及输电系统约束的计算发电商Lerner指标的新方法。在竞争性的电力市场中 ,发电商的发电成本数据并不公开 ,因此不能使用市场仿真计算发电商的Lerner指标。运用所提出的方法 ,独立系统运行员 (ISO)可以在未知发电商成本信息的情况下计算发电商的Lerner指标。该方法只需要各参与者 (发电商和用户 )的报价曲线和在市场Nash均衡点的电价、功率信息以及输电网络的运行状态信息就可以计算 ,计算简便 ,结果精确。该方法还能表明进行策略报价的发电商的Lerner指标与它的市场份额成正比 ,与所有其他市场参与者的市场份额、供给 (需求 )价格弹性和对该发电商的网络影响因子的乘积之和成反比。

离心泵径向导叶正叶片参数的优化设计

针对工业生产中常见的节段式多级泵径向导叶和叶轮匹配程度较低的问题,该文借鉴面积比原理,利用数学关系给出了径向导叶正叶片参数确定的新方法。基于FLUENT软件,采用标准k-ε模型、SIMPLEC算法对径向导叶式离心泵单级叶轮与导叶进行了数值验证。结果表明:导叶喉部面积对离心泵性能影响重大,Anderson的面积比系数对导叶式离心泵偏大;正导叶参数的优化设计能提高离心泵的效率,该文设计的最优模型相比传统方法设计的模型,设计工况下扬程提高2.3m,效率提高1.6%,优化设计有效。该研究可为节段式多级泵的水力优化提供参考。

电流模式控制Boost变换器中的呼吸现象

本文揭示了在电流模式控制Boost变换器中,由于存在内部或外部耦合电路引起的传导和辐射干扰,使得有可能产生呼吸现象,这是一种以较长的周期按顺序交替历经规则、分谐波和混沌状态的时间分叉现象,在功率变换电路中是一种非正常的工作状态.可以通过建立具有固定初相位的模拟干扰信号,并使其频率与变换器的开关频率相同,以便将呼吸现象(时间分叉)转换为参数分叉,并从分叉控制的角度来对这种呼吸现象进行合理解释和理论分析,从而给出变换器稳定设计的理论依据.理论分析结果与数值仿真是完全一致的,另外,在电路实验中也得到了印证.

浅埋土体隧洞松散压力计算方法的探讨——隧道稳定性分析讲座之四

考虑到传统浅埋土体隧洞松散压力计算方法存在三个缺陷:一是模型破坏面计算范围过大;二是两侧阻滑力计算不准;三是没有考虑外界不利因素的影响。本文提出了两种计算方法避免了这些缺陷。一种是基于弹塑性理论和极限平衡理论,即采用有限元极限分析法来求解浅埋隧洞松散压力;另一种是将岩柱理论的破坏范围作了一定修改,并考虑了外界不利影响,提出了修正的岩柱理论。两种计算方法有较严格的力学依据,计算结果与实际情况更加相符,为求解浅埋土体隧洞松散压力提供了两种新的方法。

注射模充模过程CAE技术I理论与算法

在分析充模流动机理基础上 ,从粘性流体力学的质量、动量和能量方程出发 ,针对塑料注射成型特点 ,经过量纲分析和引入合理而必要的假设 ,建立了描述塑料注射成型充模流动过程的数学模型 ,重点讨论了注射模充填阶段数值分析的方法。

边坡稳定性分析方法综述

对目前边坡稳定性分析中所采用的方法进行了归纳,分析总结了图解法、极限平衡理论、数值分析方法、复合法等确定性分析方法的发展情况。详细分析了边坡稳定性分析方法的最新进展和边坡稳定性分析中的新方法、新理论及各种方法的优缺点。指出随着计算机技术的兴起和软件的应用,多种方法的综合运用成为边坡稳定性分析的发展方向。

AC分组密码的差分和线性密码分析

讨论AC分组密码对差分和线性密码分析的安全性,通过估计3轮AC的差分活动盒子的个数下界和12轮AC的线性活动盒子的个数下界,本文得到AC的12轮差分特征概率不大于2-128和线性逼近优势不大于2-67.因此,AC分组密码对差分和线性密码分析是安全的.

基于弹性半空间理论的基坑支护结构内力与变形分析方法

视基坑开挖面为弹性半空间表面,应用弹性半空间内部水平荷载作用下的Mindlin解答,建立了基坑支护结构侧边土体的水平应力与水平位移之间的关系,采用有限差分法求解支护结构的内力与变形。

共享合成Petri网的性质分析

组合 Petri 网的性质不变性对大型合成系统分析有着重要意义，从分析共享合成 Petri网的结构性质入手，分析了它的活性性质，给出了它的一个较为简单的活性判定的充要条件．在此基础上，研究了共享合成 Petri 网的活性与行为不变性和状态不变性的关系，为系统合成的活性和一致性的关系提供了分析依据．

岩体稳定性分析的块体理论方法研究

稳定性分析是岩体工程研究的核心问题,块体理论是常用的岩体工程稳定性分析方法之一。经典块体理论具有严格的数学证明基础,但它也是在对现实世界高度抽象和假定的前提下,与实际要求存在一定的距离。通过对经典块体理论的基本原理及其建立以来一些学者对它的研究和典型发展进行了总结和概括,提出了从有限性、可动性、主动稳定性和被动稳定性4个角度对块体进行整体分析,认为岩体结构面是控制块体稳定性的关键,结构面的模拟和块体系统模型的构建是块体稳定性分析的核心,发现块体稳定既受内在因素如结构面特征的控制,又受外界条件如各种荷载的影响,并且随时间而动态变化。最后指出了下一步可能的发展方向,对块体理论的发展具有积极的指导作用。