平板轧制咬入阶段非稳定变形的有限元模拟

采用显式动力学弹塑性有限元方法 ,对平板轧制过程中咬入阶段的非稳定变形进行了数值模拟。轧辊采用刚性辊 ,轧件为弹塑性材料 ,其它工艺参数均采用与实验相同的实际数据。通过模拟 ,得出平板轧制咬入阶段非稳定变形的整体视图 。

西南某电厂高填方边坡不稳定变形的数值与物理模拟研究

边坡稳定性问题一直是工程地质专业较突出的问题之一,而在稳定性分析过程中,高填方边坡的不稳定变形是工程设计、治理的最终核心问题。以西南某电厂高填方边坡为例,采用FLAC3D对高填方边坡进行三维实体模拟及变形计算,同时,利用降雨物理模拟试验对边坡变形进行验证分析。通过数值模拟和物理模拟试验,得出以下结论:降雨条件下,土体达到饱和时,边坡变形达到最大值,且产生应力集中现象,致使边坡发生进一步破坏;通过物理模拟验证边坡的具体变形,分析得出降雨对边坡造成变形的作用机理。

带齿杯形件镦挤过程的计算机模拟——利用上限法模拟非稳定变形过程研究Ⅲ

本文设计了有实验根据的动可容速度场,获得了带齿杯形件镦挤过程变形力的上限解,然后利用优化的速度场建立坯料外形变化的数学模型,开发了基于上限法的ALPID程序在IBM PC/XT微机上进行模拟,所得结果与实验结果很吻合。

基于多年冻土条件下公路路基不稳定变形特性分析

为了对现有青藏公路路基变形采取更有效的养护措施以及为今后青藏高速公路的设计、施工提供参考,以青藏公路部分路基工程为研究对象,通过现场调查、理论资料研究对冻土路基不稳定变形进行了分析,探讨了冻土路基不稳定变形的主要成因及影响因素。结果表明,冻土的冻胀与融沉是冻土路基产生不稳定变形的主要成因,冻土本身的复杂性质及青藏高原气候条件是影响不稳定变形的主要因素。

随机应力循环加卸载三轴试验土的变形稳定状态初探

为研究土在随机应力幅值循环加卸载条件下的应力-应变关系,基于土样全表面变形数字图像测量系统,以福建标准砂和硅微粉为研究对象进行一系列三轴试验。据此分析土样在不同随机应力循环加卸载过程的应力-应变行为,判断其是否达到变形稳定状态,同时与等应力幅值循环加卸载和阶梯应力幅值循环加卸载试验进行对比。结果表明:无论是恒定应力幅值、阶梯应力幅值还是随机应力幅值加卸载循环,当循环次数超过一定次数后,土样逐渐趋于变形稳定状态,且变形稳定状态对应的循环次数值不同;土在受到超过历史最大应力幅值时,应力-应变关系会回到初次单调加载的应力-应变曲线;在最大应力值小于破坏应力的条件下,应力加卸载时间过程幅值的随机特征,如幅值大小和分布对土的应力-应变行为,包括变形稳定状态没有影响。

基于变形稳定时间统计的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机研究

为获取挤压性围岩隧道二次衬砌施作时间,使二次衬砌施作可操作性更强,以变形速率限值为基础,对412个挤压性围岩隧道断面变形量测数据进行拟合和统计分析,得出不同变形等级的变形稳定时间范围值和施工期分阶段二次衬砌施作时机预测方法。具体结论为:1)提出了基于变形速率判据的变形稳定时间预测方法,通过最优指数函数曲线拟合,实现稳定阶段变形量u稳和最终稳定时间t′稳的预测;2)通过统计分析,确定了不同变形等级、不同跨度条件下变形稳定时间t′稳范围值,用于设计阶段初步拟定二次衬砌施作时机;3)提出了施工期二次衬砌施作时机分阶段预测方法,根据实测20、30、40 d和稳定时的相对变形,可实现分阶段预测最终变形稳定时间;4)经实测变形数据检验,采用二次衬砌施作时机分阶段预测方法所得预测结果可被工程所接受;5)以分阶段变形稳定时间t′稳为判别指标的挤压性围岩隧道二次衬砌施作时机预测方法,可操作性强,能避免以变形速率为判别指标时的操作困扰,可直接服务于工程实践。

长梁类整体结构件加工过程变形稳定性控制

加工变形一直是困扰航空制造业的一个严重问题。文章以航空长梁类零件为研究对象,分析了由材料内部初始残余应力引起的弯曲能量的演变,定义了加工变形稳定性和弯曲势能指标,提出了一种通过优化材料去除顺序来控制变形稳定性的方法。最后,采用实例进行理论分析、仿真分析和加工试验验证。结果表明,通过优化材料去除顺序,零件精加工阶段变形稳定性显著提高。

热带粗轧机组立轧稳定轧制的变形规律的实验研究

用铅作模拟材料，实验研究热带粗轧机组平辊立轧时稳定轧制的变形规律。得出表征立轧时轧件断面特征的四个参量与侧压量、立辊直径、板坯来料厚度及宽度间的关系，并建立了新的数学模型。

应力与渗流耦合作用下溪洛渡拱坝变形稳定分析

以溪洛渡工程为例,通过对大坝基础地质条件、岩体内应力–渗流耦合作用机制的详细分析,基于现场监测数据,对大坝复杂基础的渗流耦合作用机制和渗压、水位变化规律进行分析;对比渗流场分析结果和实测结果,确定岩层的渗透参数及边界条件。建立裂隙岩体渗透特性和应力–变形的关系,采用非线性有限元方法,对施工期典型阶段的大坝基础渗流工作状态进行三维数值精细模拟分析,分析结果与现场变形和压应力监测值进行对比,得到施工期大坝复杂基础的渗透真实工作状态,预测大坝运行期的渗流工作性态,从而指导大坝现场渗控体系施工,对保证蓄水过程的施工质量和大坝安全具有重要指导意义。

高桩码头岸坡滑弧模式研究与变形稳定性分析

分别采用有限元强度折减法、简单条分法以及Spencer法对108组不同条件的高桩码头岸坡进行了整体稳定性分析,比较了上述3种方法计算结果的差异性与关联性,并依据有限元强度折减法系统地研究了不同岸坡滑弧模式发生的土体强度条件,分析了岸坡特征点的侧向位移随安全系数的变化关系。结果表明,有限元强度折减法与简单条分法在安全系数的定义形式上是一致的,但计算结果一般存在-1%～8%的差异;当坡体下方或后方的土体与坡体的强度指标之比小于某临界值(一般在1～2之间)时,滑弧将向深处或者码头后方扩展;而当岸坡的整体稳定安全系数接近工程规范所规定的安全阈值时,坡顶点的侧向位移一般会出现突变。最后,通过对某工程岸坡实例加固效果的分析,验证了结论的合理性和有效性。

超固结土变形和稳定的折减吸力算法

为了避免吸力量测的困难,提出了用折减吸力代替真实吸力进行增湿时超固结土的变形和稳定分析,并根据变形等效原则建议了确定折减吸力的具体方法。

变形稳定理论在盐岩储气库优化设计中的应用

为解决盐岩储气库洞室形状以及库群布置的优化设计问题,将变形加固理论发展和完善为变形稳定理论,把塑性余能与强度折减系数的K-ΔE关系曲线作为储气库群的整体稳定性判据。在变形稳定理论的基础上,对不同形状和布置方式的洞室的整体稳定性进行定量评价,优化分析了洞室形状以及库群的布置方式,进而获得最具安全稳定性的洞室形状和布置方式。研究结果表明,变形稳定理论为盐岩储气库洞室形状和洞群布置方式的优化设计提供了一套实用有效的分析理论和方法。

下伏采空区隧道变形稳定性与治理数值分析

在采空区上方修建铁路隧道时,隧道围岩的稳定性与地下采空区必然产生相互影响。针对某铁路隧道下伏采空区的实际情况,采用FLAC3D数值分析平台,对隧道围岩变形和采空区治理措施进行模拟分析。模拟结果表明,与无下伏采空区情况相比,下伏采空区的存在对隧道拱顶部位围岩沉降量及水平应力影响较大,大小分别由18.00 mm、3.50 MPa增大到30.75 mm和4.00 MPa,增幅分别约为71%和15%,模拟得到的结果与工程中实际存在的情况基本吻合;同时提出的采空区隧道综合治理方案是可行的,可以取得良好的治理效果,位移沉降量降幅达到了40%,可为类似工程提供参考。

考虑应变软化的地下采场开挖变形稳定性分析

为了分析某大型地下采场开挖稳定性,利用FLAC3D同时考虑岩土体的应变软化特性,计算开挖过程中的变形和破坏情况。结果表明:随着开挖的进行,周围岩体的位移不断增大,开挖步1_3,2_3和4引起的位移增量最大;开挖步1_1～1_2引起主采场顶板破坏高度为40m左右,当开挖步为1_3时,顶板破坏高度达到80m左右;2_1和2_2开挖步引起的破坏区面积变化不大,而2_3开挖步引起破坏高度迅速增长,达到120m;开挖到第4步时,由于主采场与1和2采场空区相互贯通,破坏高度同样迅速增大,达到150m左右;此后,由于影响稳定性的开挖阶段结束,破坏高度增量减小,最终破坏高度为160m左右,得到的结果能够为工程实践提供指导。

瀑布沟地下厂房施工期变形与稳定的跟踪预报

应用基于弹粘塑性势理论的有限单元方法、人工智能方法以及加锚节理力学模型,建立基于位移监测资料的岩体力学参数反演系统,根据反演参数实现对地下洞室后续施工过程中围岩稳定性与变形的预报.应用该反演预报系统,动态跟踪预报瀑布沟地下洞室群在开挖、支护过程中围岩的稳定与变形情况,对洞室群的稳定性进行了评价.

水电站高边坡变形及强度稳定性的系统分析研究

如何准确地研究水电站高边坡的稳定性问题一直是水电工程地质学者专家的研究热点。在此提出工程地质原型分析、离散元二维数值模拟和极限平衡法相结合的变形稳定性和强度稳定性的系统工程分析方法。以吉林台水电站坝址区高边坡BT20的稳定性问题为例,首先详细分析了该高边坡的工程地质特性,并利用工程地质定性分析法预测了该高边坡的最危险滑动面,然后利用离散元软件UDEC对高边坡的变形特征进行数值模拟分析,数值模拟结果与工程地质分析得到的结论十分吻合。确定了高边坡的危险滑动面就为后面的强度稳定性分析奠定了基础,采用Modified Sarma法计算了边坡在不同工况下的安全系数,敏感性分析结果表明地震作用和地下水位上升对边坡稳定性的威胁最大。

隧道洞口围岩稳定型变形的非线性回归分析

通过对隧道洞口围岩变形监控量测数据的分析,得到地表沉降、拱顶下沉、周边位移的变形曲线具有明显的阶段特征;同时对变形曲线进行非线性回归分析,得到围岩变形"增长模型"的非线性回归方程,对预测预报围岩变形规律和最终变形、提高隧道信息化施工水平提供基础和依据。

大连某高边坡工程的变形与稳定研究

首先利用拉格朗日有限差分法计算得到边坡开挖后的应力应变状态,然后通过滑面应力分析边坡的整体稳定状态,不仅可得到传统的稳定安全系数,而且可得到边坡的变形与受力特征。针对大连某高边坡工程实例,通过极限平衡法与数值分析法,分别得到原始自然边坡、开挖无支护边坡、预应力锚索加固边坡的整体稳定安全系数。工程实践证明,采用有限差分法和滑面应力分析法可得到高边坡工程的变形值与稳定安全系数,值得在高边坡工程中推广应用。

基于Creator与FLAC^(3D)的采空区隧道变形稳定性分析

为了分析采空区隧道变形稳定性问题,隧道围岩变形特性研究显得十分重要。首先利用虚拟现实软件MultiGen Creator对一破坏的采空区隧道支护结构进行三维仿真模拟计算,并对其破坏情况进行统计分析。然后,借助三维有限差分软件FLAC3D对同一采空区隧道进行数值模拟计算。通过把模拟计算结果与统计结果进行对比,发现数值模拟与统计结果基本一致。结果表明采空区的存在对隧道的变形稳定性影响很大,这将对采空区隧道后期的支护加固治理提供有益参考。

充填土袋堤变形与稳定离心模型试验研究

利用疏浚土及吹填泥作为充填料的土工织物充填袋筑堤技术得到极大关注。本文针对连云港疏浚土,采用土工离心模型试验技术,研究充填土袋堤体与地基的变形和整体稳定性。试验结果表明:充填土袋堤沉降主要发生在施工期,竣工后沉降变化很小,在堤体范围内沉降呈堤中心大、两边小的锅形分布。充填土黏粒含量对堤身的压缩变形影响较大,充填黏性土与充填砂性土相比,竣工期堤身压缩变形约高11%,竣工一个月后堤身压缩变形约高13%。堤体与地基失稳破坏为圆弧滑动破坏型式,充填黏性土堤稳定安全系数为1.19,充填砂性土堤的稳定安全系数为1.41,表明充填黏粒含量高达32.5%的黏性土筑堤能满足整体稳定要求。