磨料水射流作用下岩石损伤场的数值模拟

磨料水射流(AWJ)破碎岩石的过程是多相流体与结构物体之间非线性碰撞动力耦合问题,其内部的复杂机制涵盖了诸多方面。基于ALE(Arbitrary Lagrangian-Eulerian)流-固耦合罚函数算法,从连续损伤力学和细观损伤力学角度出发,建立了磨料水射流冲击破碎岩石模型。研究表明:岩石的破坏主要以冲击破坏为主,破坏具有明显的局部效应,破碎过程以漏斗状交替推进;岩石内部的损伤场以阶段性演化,即分为线弹性阶段、非线性失稳破碎阶段,岩石在射流冲击交替应力的作用下50μs内完全破坏。计算结果与相关文献基本吻合,研究结果对深入研究磨料水射流破岩理论及应用有着重要的学术和现实意义。

埋地管道近场外爆载荷计算与管道响应研究

以埋地管道为研究对象,建立了管道、内部流体与土体三维有限元模型,对埋地管道外爆载荷及管道响应进行了计算,得到管道、管道内流体、管土间耦合方式对爆炸冲击波及管道响应的影响情况。计算结果表明,由于管道结构对爆炸冲击波的反射作用,使得管道表面的爆炸压力增大;管土间采用罚函数耦合方式要比完全耦合方式下的外爆峰值压力减小80%以上,而管道受到的最大应力峰值减小70%以上;由于管道内流体对爆炸压力的缓冲作用,使得管道表面承受的外爆载荷降低,管道应力峰值降低10%左右,管土间采用完全耦合方式下管道最大应力发生在管道迎爆面正对爆心一侧,管土间采用罚函数耦合方式下管道最大应力发生在管道上下侧面。

基于PC-GWO的高背压抽凝热电联供系统负荷优化研究

为了解决双机热电联供系统的热电负荷分配优化问题,以某双机600 MW高背压抽凝热电联供系统为对象,建立系统仿真模型并验证模型的准确性。通过控制中排压力的方式,根据机组安全运行约束条件,得到机组可行域。提出了一种使用过程耦合罚函数的灰狼算法,并分析了3种耦合方式和参数对系统性能的影响。结果表明:提出的过程耦合罚函数在求解成功率和求解误差方面具有明显优势,优化后机组热耗平均下降了117.96 GJ/h。