烟粉添加对烟草薄片固液耦合涂布效果的研究

为探究烟粉添加对固液耦合涂布效果的影响,本研究通过开展烟粉性能分析,主要探讨了烟粉添加对涂布效果、烟草薄片理化指标的影响。结果表明,烟粉的添加导致涂布液密度、固含量、黏度增加,且黏度增加最快,烟粉添加量对涂布液的影响大于其粒径。烟粉的添加引起烟草薄片抗张强度增加,柔软度和透气度减小。适宜的烟粉添加量应低于9%,粒径为500目左右。

多孔介质固液耦合相似材料的研制

为研究地下结构与富水多孔岩体的相互作用问题,根据模型试验相似理论,研制出了一种多孔介质固-液耦合相似材料,该材料由中粗砂、水泥、透水混凝土增强剂合水按一定配比均匀拌和压制而成。运用正交试验设计原理进行配比试验,制作模型小试件,进行了单轴抗压强度、渗透系数、重度、弹性模量、泊松比等参数测试,找出了相似材料各成分对配比试件的影响特征,可根据需要在物理模拟试验中选取不同配比。该配方力学指标稳定,满足一次性浇筑大尺寸模型试件的要求,适用于进行结构与围岩体耦合失效破坏模式的大型物理模拟试验,为富水条件下地下结构风险评估提供了相似试验材料。

固液耦合模式下含断层缺陷煤层回采诱发底板损伤及断层活化突水机制研究

针对具体地质条件,以现场试验数据为基础,采用相似材料试验及数值模拟相结合的分析方法,对含断层缺陷煤层回采过程中底板损伤破坏及断层活化规律进行研究,研究得出:采用内径不同的水管能够很好地反映底板岩层渗透性的空间差异性,通过采用调节注水管水柱高度的方式可以控制水压以满足设计要求;煤层埋深、承压水水压及断层落差越大越易突水,断层防水煤柱宽度越大越不易突水;通过试验及模拟计算再现了不同因素影响下煤层回采过程中底板采动裂隙形成、断层活化到突水通道形成的全过程,揭示了含断层构造底板突水通道的形成机制;研究结果对承压水上含断层缺陷煤层回采时防水煤柱的留设具有重要的参考价值。

本煤层固液耦合流体壁式密封技术开发及应用

针对本煤层瓦斯抽采钻孔密封性差、封孔长度不够、钻孔形变较大、钻孔及周围煤体漏风严重等造成抽采瓦斯浓度偏低、衰减速度较快及稳定性差等技术难题,基于＂固封液-液封气＂,受限空间膨胀、渗流力学等理论,进行了钻孔及煤体密封技术的实验模拟与现场验证,研究并开发了固液耦合流体壁式密封新技术及设备。研究表明,采用固液耦合流体壁式密封技术可对抽采钻孔及周围煤体裂隙实施动态密封,最终形成粘液、裂隙及钻孔周围煤体相互耦合的立体封面,有效阻止了因抽采负压增大而导致的巷道空气通过钻孔及周围煤体裂隙向抽采钻孔的漏入,使得瓦斯抽采过程浓度稳定,单孔平均浓度提高4-5倍,显著地提高了本煤层瓦斯的抽采效率。

固液耦合模式下采动诱发断层两盘滑移规律的模拟分析

以五沟煤矿F16断层的地质条件为背景,采用三维有限差分数值软件FLAC3D的固液耦合模式,对断层倾角、断层破碎带宽度及承压水水压不同时,在断层上盘煤层开采过程中断层界面滑移量的变化规律进行了分析,研究得出:断层界面同一标高处的垂向滑移量随断层倾角、断层破碎带宽度及含水层水压的增加而增大。断层界面的垂向滑移量越大,突水危险性越大。

矿山井下泥石流形成机理与固液耦合数值模拟研究

在雨季,随矿山围岩崩落的上层覆盖物和土壤吸水饱和,在爆破动载荷作用下可能产生液化并涌入采场,形成井下泥石流,给矿山的安全生产带来重大危害。运用动态非线性固液耦合本构方程,研究在动载荷作用下饱和岩土液化的机理,分析爆破动载荷与井下泥石流的关系。以程潮铁矿多次发生的井下泥石流事件为例,运用OPEN SEES有限元数值模拟,计算结果表明,爆破动载荷对泥石流存在直接影响,最终计算结果与数值模拟吻合,为雨季矿山的安全生产提供了依据。

载流管道固液耦合振动计算

根据Hamilton原理 ,用有限元法推导载流管道的固液耦合振动方程 ,用QR法计算不同边界条件下管道的临界速度和固有频率 ,用Newmark法计算了管道对阶跃载载荷的响应 .所得结果可用于火箭发动机燃料馈给管道 。

液体输送管道固液耦合振动的有限元分析

针对在工程中常见的液体输送管道 ,根据Hamilton原理 ,使用有限元法推导了管道的固液耦合振动方程。通过求解振动方程组的特征值得到管道的固有频率及临界流速 ,并讨论了液体的流速、压力变化对管道固有频率的影响。计算结果表明 ,管道的固有频率随流速的增大而降低 ,当流速等于或大于临界流速时 ,管道将发生静力失稳。

汽油机固液耦合传热数值模拟

为某汽油机建立其一维GT-POWER模型和三维FLUENT模型;将一维GT-POWER模型计算结果作为边界条件,输入FLUENT中完成发动机外特性的固液耦合传热模拟计算,并进行其温度场、水套的速度场和传热系数场等的分析。最后通过实验进行验证。

圆柱贮液器固液耦合模态分析

本文用半解析有限元分析了弹性圆柱贮液器液─固耦合系统的模态特性，进行了贮液器的模态实验。将实验测出的贮液器在不同液高时的耦合振动模态与理论分析结果进行了比较，验证了计算结果的可信性。计算与实验均表明，贮液器内液深对壳体结构的动力特性有很大的影响，贮液器内液体质量越多，壳体结构的耦合振动频率越低。

无阀微泵动态特性的固液耦合分析

根据无阀微泵的工作原理,对泵膜—流体耦合振动过程进行理论分析,推导出此状态下的非线性耦合振动方程。并采用伽辽金加权最小余量法得出方程的近似解。在此基础上讨论阻尼系数、驱动力及薄膜固有频率与薄膜振幅、相位差及无阀泵流量的关系。理论分析表明在阻尼系数较小时,在一阶固有频率附近还存在振幅增大的现象,随着阻尼系数的增大,流体对泵膜的阻力逐渐增大,振幅随着频率的增大迅速衰减,相位差也越来越快地靠近90°;驱动力一定的情况下,薄膜的固有频率越低,薄膜在低频段振动可以达到的振幅越大;对于流量而言,在低频段,流量很快就达到极大值.而且阻尼系数越大、泵膜固有频率越低、驱动力越大,流量越快到达极大值。

椎体-椎间盘固液耦合的轴对称表达、建模与分析

目的研究集中载荷作用下椎体-椎间盘的固液耦合问题。方法将椎体-椎间盘视为多孔介质材料,包含固体骨架和隙间流体两相,采用Biot固液耦合方程描述两相影响过程。建立固相平衡方程与液相连续性方程的轴对称表达形式,应用加权残值法得到耦合方程轴对称表达的等效积分形式,离散后得到有限元格式,对时间的离散采用隐式向后差分法。应用有限元程序对椎体-椎间盘的轴对称模型进行数值分析。结果在集中力作用下,椎体-椎间盘孔隙压力随着时间的增大而减小,同时位移随着时间的增大而增大,逐渐两者趋于平衡;压力与位移在力作用点处最大,以此为中心向四周递减。结论载荷对孔压和位移有显著影响;计算结果与现有文献结果基本相符。

结构性土模型及固液耦合弹塑性损伤动力分析

提出了结构性土的次塑性扰动状态模型和异步交叉迭代显式差分有限元解法,利用弹塑性损伤比奥动力固结有限元计算程序,对一简单饱和砂土地基进行了固液耦合的弹塑性损伤动力反应计算。

基于正交试验的固液耦合相似材料研究

为了研究矿井突水演化规律,通过正交试验研制出一种能同时满足固体力学与水理性的固液耦合相似材料,该相似材料以河沙为骨料、水泥和大白粉为胶结剂、液体石蜡和淀粉为调节剂。采用极差分析法和方差分析法,研究了河沙粒径、水泥含量、大白粉含量、液体石蜡含量及淀粉含量5个因素对相似材料性质的影响规律。结果表明:两种方法得到的结果基本一致;河沙粒径对相似材料密度及渗透系数起主要控制作用,对吸水率和软化系数影响较小;水泥含量对相似材料强度起主要控制作用,对软化系数也有较大影响;液体石蜡对相似材料吸水率的影响大于其他因素,对强度影响极不显著。并通过相似模拟试验对该相似材料的可靠性进行了验证,模拟效果良好,揭示了采动过程中导水裂隙发育规律。

考虑固体域几何非线性的固液耦合系统瞬态有限元分析

本文基于理想可压缩流体压力传输方程及增量型ＴｏｔａＩＬａｇｒａｎｇｉａｎ列式，建立了考虑固体域几何非线性的固液耦合系统有限元方程，并开展了非线性分析工作。本文的方法可用于流体域远大于固体域，从而可仅仅研究固体域非线性响应的情况。由于流体域每个节点仅有一个未知量（压力），故流体域的计算规模得以大大减缩。同时，因为本文方法仅需对固体域进行非线性分析，故显著地简化了固液耦合非线性问题的求解工作。本文的方法亦可用于三维分析。

潜艇管路系统固液耦合动力特性研究(英文)

根据Hamilton原理,推导了管路固液耦合振动微分方程,通过Galerkin法,计算出了管路系统振动固有频率的近似解析式。研究表明,潜艇管路系统振动固有频率随内流流速的增大而降低,随压强的增加而略有提高。因充液输送管路内脉动的随机性,并用ANSYS对其进行了动力特性研究,探测其共振响应。

考虑剪切影响的直管科氏流量计固液耦合振动分析

基于Hamilton原理,使用有限元法推导了考虑剪切变形的直管科氏流量计的固液耦合振动方程。利用ANSYS有限元软件的Matrix27自定义单元实现了不同约束条件的直管流量计测量管的固有频率及临界流速的分析,并讨论了两种不同液体对管道固有频率的影响。计算结果及分析结论对直管科式流量计的设计与选型具有指导作用。

基于固液耦合的舰炮身管模态分析

基于模态分析理论和结构耦合动力学中的固液耦合理论,考虑液体冷却层和内、外管表面之间的耦合效应,采用直接耦合法建立了含液体层的舰炮身管固液耦合计算模型,利用ANSYS软件对该模型进行了模态分析.分析结果表明,含有液体冷却层的舰炮身管固有频率降低,刚度提高,改善了火炮射击时身管的动态特性.

土工问题的气固液耦合弹塑性有限元技术

系统介绍一种三相土体的两相耦合弹塑性模型 (相当于Biot理论的拓展模型 )及其变分原理的有限元方法 ,以及该方法在土工结构受荷响应和安全分析上的运用 .内容涉及到施工运行各阶段结构变化或作用变化的连续响应计算和各阶段的稳定分析 .

固液耦合工况下钻柱的扭振频率分析

采用ANSYS有限元分析软件对钻柱在固液耦合工况下的扭振频率进行分析,得到了钻柱的前5阶扭转振动固有振型,并对钻井液、钻铤长度、钻柱长度等因素对钻柱各阶扭振频率的影响进行研究。结果表明:钻铤长度、钻柱长度均对钻柱的扭振频率有较大的影响,可以忽略井筒中钻井液、轴向载荷等因素对钻柱扭转振动的影响。