基于GIS与数值模拟软件耦合的三维边坡建模方法及其稳定性研究

基于地理信息系统(GIS)和数值模拟软件,提出了一套适用性强,运行流畅的三维边坡建模和模拟计算技术方案。此方案能充分利用复杂边坡的勘察历史资料,真正实现了从勘察数据处理-建立三维边坡模型-稳定性分析-结果反馈的边坡模拟全过程。为建立满足精度要求的模型,深入探讨了地表和土层的建模理论和方法,借助GRASS完成边坡的三维建模,并对已建模型进行详尽的误差分析,为量化建模质量提出了相应方法。用Python语言实现GIS和数值模拟软件的耦合,通过多个自主编写的程序和数据接口,完成不同平台间的数据传递和格式转换,避免了传输过程中数据的丢失或失真,还可深度挖掘已建模型的数据。借助杭口岭隧道工程实例,对此方案进行验证。分析结果表明,利用此方案建立的三维边坡模型,建模速度快,精度高,能准确地反映真实边坡的情况,并搜索到边坡潜在的最危险区域。

复杂地质条件下条带式嗣后充填采矿法多软件耦合分析

宜昌地区缓倾斜中厚破碎磷矿体采场结构参数确定、开采及充填次序选择是开采设计的难题。针对宜昌地区复杂地质条件下条带式嗣后充填开采工艺,分析了断层构造与主应力场关系,开展了岩石力学试验,基于多软件耦合建模技术,对复杂条件下的矿区地应力、采场结构进行模拟分析。通过对不同条带式采场参数及开采工艺模拟分析,得出随着采场宽度增加,应力与位移均随采场宽度增加呈近似线性增长趋势,且岩层强度逐渐减弱,围岩失稳形式主要为顶板拉伸破坏和矿柱剪切破坏。此外,采用隔2采1的开采次序,可有效提高矿柱支撑能力,且围岩在矿房回采后和充填后稳定性均显著增强。该成果可为类似矿山采场布置提供理论指导。

面向对象软件耦合度量方法

针对面向对象设计的C＆K度量组中耦合度量存在的问题,提出了一组分解的面向对象软件耦合度量方法.参考统一建模语言类图的定义分析了软件设计中类之间的关系,并使用一组形式化评估软件质量性质的定理进行评估,结果表明,新方法能够满足这些定理.最后使用JUnit和JEdit作为研究对象,利用Dependency Finder和Eclipse软件度量插件Metrics实现对软件耦合度量方法的自动计算,计算结果验证了该方法的有效性.

集于AutoCAD的采空区风火瓦斯耦合软件开发研究

为便于矿山管理人员操作使用,清晰了解采空区内空气流动的状态及各气体组分的浓度分布,防火防瓦斯耦合措施效果,同时考虑到基于绘图功能强大的Auto CAD及CFD技术开发了适合采空区的风火瓦斯耦合模拟软件,提供了采空区绘制、通风、注氮、闭墙、瓦斯钻孔、漏风源汇等图元,可对采空区流场进行数值模拟分析,优化通风参数,降低采空区自然发火的可能,并能优化矿山防瓦斯防灭火方案,对矿山的安全管理采空区具有指导意义。

三维耦合分析软件的落棒事故分析

作为数值反应堆中必不可少的物理和热工部分,中广核研究院有限公司开发了三维物理热工耦合分析软件,通过动态链接库技术实现了自主研发的核反应堆系统瞬态分析软件和三维核设计软件的耦合,并已与国际基准题结果对比验证。本文为耦合软件的应用,围绕华龙一号的落棒分析问题,开展不同落棒组合的耦合计算分析,并研究停堆棒组落棒和温度调节棒(R)棒组两组落棒对堆芯功率的影响。分析结果表明,非中心对称的棒组落棒事故会导致堆芯径向功率出现不对称,并使得堆芯出口回路温度不同。落棒反应性价值越大,R棒调节后的稳态功率回升相比初始稳态差异越大,DNBR公式计算值的变化趋势与功率呈现相反规律。

一种安全关键软件系统符号执行优化方法

在航空、核电和国防军工领域当中,安全关键系统(Safety-Critical System,SCS)的软件非常重要,其可靠性必须通过测试或形式化方法来保障。符号执行作为一种高效的测试用例生成方法被广泛使用,然而,SCS软件系统的模块之间的耦合性较高,使得符号执行约束求解困难。本文针对这类软件系统提出一种带权最小割集的解耦方法,为安全关键软件系统的自动化测试提供了一种新思路。

热固耦合下裂隙产状对导热系数影响的模拟分析

为了研究裂隙产状对岩石导热系数的影响,通过模拟立方定律建立了裂隙产状与导热系数间的关系.利用多场耦合分析软件Comsol Multiphysics建立四种不同的裂隙几何模型,施加温度边界条件后,得到了不同裂隙产状下的模型整体导热系数.结果表明:裂隙对热传导有明显的阻碍效果,增大裂隙开度,模型整体导热系数呈幂函数形式减小;增大裂隙倾角,导热系数呈线性增长规律;减小裂隙数量,增大裂隙表面粗糙度,导热系数呈现增大趋势.

面向Internet的弱耦合CAPP体系架构及其实现

以CAPP系统的架构作为研究对象,基于Web Services构建了一个开放的、可扩展的弱耦合应用程序架构。它通过一种与平台无关、开发环境无关的SOAP协议和抽象接口,实现系统内部模块之间、系统之间乃至Internet上的过程调用,并以代理为核心,构建了系统内部的协作模型。同时以过程集成为中心,构建了CAPP和CAD、MRPII/ERP等系统间集成的接口模型,从企业级集成的高度,实现了 CAPP系统在Internet之上的集成,并使得企业通过Web发布、发现和绑定企业资源,达到共享生产资源的目的。最后,使用Java语言初步实现了CAPP和CAD、MRPII/ERP等系统之间抽象接口、代理事件机制、加工能力共享等重要环节。

大型复杂地质体三维数值模型构建方法比较研究

真实地质体三维数值模型构建是进行岩体工程数值分析面临的难题,开展大型复杂地质体三维数值模型构建方法比较研究具有重要意义。以3DMine数字化模型为基础,提出了3DMine-FLAC^(3D)耦合建模方法和3DMine-Surfer-RhinoANSYS-FLAC^(3D)多软件耦合建模方法,详细阐述了各建模方法具体步骤,深入分析了各建模方法优缺点及适用性,通过对比各建模方法的优势与短板,取长补短,改进了3DMine-FLAC^(3D)耦合建模方法存在的缺陷,解决了复杂地质体三维数值模型构建难题。以广西铜坑矿锌多金属矿体开采为背景,利用大型复杂地质体三维数值建模方法,构建了锌多金属矿三维数值模型,分析了矿体上行开采地表沉陷规律。研究成果对准确构建大型复杂地质体三维数值模型具有重要指导作用。

设计参数及大气参数对降落伞充气性能的影响

降落伞充气性能的精确获得和有效评估,是降落伞系统设计的关键,特别是降落伞设计参数和使用参数对性能的影响一直是困扰降落伞研制的难题。文章以降落伞充气过程为研究对象,使用LS-DYNA软件进行数值模拟,研究了降落伞设计参数及大气参数对降落伞充气性能的影响,得到了降落伞的充气时间和投影面积变化的规律,验证了使用LS-DYNA软件数值模拟降落伞充气过程的可行性,为后续研究降落伞系统的充气性能提供了一种新的分析手段,为各类航天器用降落伞系统设计提供一定的参考。

基于LS-DYNA的降落伞伞衣织物透气性参数仿真验证

利用已知的伞衣织物透气量与压差曲线计算得到了表征伞衣织物透气性能的两个主要参数—粘性系数和惯性系数,并运用LS-DYNA软件的流固耦合算法对其进行了验证,这对以后仿真降落伞充气过程有一定的参考作用。

低驱动电压电容式RF MEMS开关结构设计优化

RFMEMS开关将成为微波、高频信号控制的关键器件。针对其驱动电压过高,不能满足现代通信系统低电压的要求,推导了电容式RFMEMS开关驱动电压的理论公式;基于降低开关柔顺结构的弹性系数、驱动电极上极板与可变电容上极板分离的思路,优化设计了三种具有不同的连接梁和支撑梁结构形式的开关微桥柔顺结构。第一种结构为驱动电极板和电容上极板之间以双直梁连接;第二种结构以一组弹性折叠梁代替结构一中的双直梁;第三种结构是在结构二的基础上,改变了起支撑作用的弹性折叠梁的方向。使用MEMS CAD软件CoventorWare对开关结构进行了机电耦合仿真,仿真结果表明开关的驱动电压小于3V。

基于FLAC3D复杂三维地质建模

真实地质体三维数值模型构建是进行岩体工程数值分析面临的难题,开展地质体三维数值模型构建方法比较研究具有重要意义。以FLAC3D数字化模型为基础,提出了FLAC3D-Rhino耦合建模方法,详细阐述了各建模方法具体步骤。构建了桂林市五美路停车场商住楼深基坑土方开挖及工程三维数值模型,分析了深基坑上开挖地层位移和水压的变化,研究成果对准确构建地质体三维数值模型具有重要指导作用。

浙江温岭长屿硐天复杂钟形洞室群建模技术及稳定性分析

三维建模技术是采用Flac^(3D)进行大型不规则洞室群稳定性数值分析的关键,文章基于多软件耦合技术,综合采用AutoCAD、Surpac、Surfer、Matlab自编程序,仅依靠地形图、洞室底部中心坐标、洞室高度、洞室跨度等洞室结构主要参数,实现了复杂不规则洞室群的快速建模。同时采用16 m、8 m、4 m、2 m四种网格尺寸,对长624 m、宽480 m、高336 m且内部分布6个不规则洞室的地层模型进行了建模,在保证计算精度的前提下,2.5 h即完成了计算,大大提高了计算速度。计算与分析结果表明,本文所研究的洞室群处于稳定状态,但洞室底部围岩和中隔墙受力状态不利于稳定。为此,古人在开凿洞室过程中,采取了挖除洞室底部分围岩、在岩坑内蓄水、挖除中隔墙部分岩体等3项措施,以增强洞室结构稳定性。

大跨径拱桥施工缆索锚碇三维数值模型的构建

以酉水大桥为背景工程,研究复杂地质结构高效构建三维数值模型技术。充分利用大型分析制图软件AutoCAD、Surfer、ANSYS和FLAC3D各自的优点,提出一种多软件耦合的构建方法。本文详细阐述了建模方法的具体步骤,并对建模中存在的单元体数量划分较多及锚索轴力分布不均等问题进行分析,通过对比多种改进方案,优化了该耦合建模方法。结果表明:多软件耦合建模方法能有效地应用于复杂地质结构,并高效、精准地构建三维数值模型,为复杂组合结构的力学特性研究探索出一条有效途径,为类似工程采用数值方法解决方案积累成功案例。

热作模具钢连轧过程力学参数的有限元分析

采用三维热力耦合弹塑性有限元软件及其接触分析技术,在准确制定相关边界条件基础上对φ200mm规格的热作模具钢二机架热连轧过程的金属三维流动进行了有限元模拟,准确地计算了力学参数(如轧制力和力矩)的分布情况并对轧辊强度进行了分析,从中确定了安全可行的轧制方案.

溶液属性对电流体动力学喷印的影响研究

为研究电流体电喷印中流体动力黏度、表面张力及电压等参数对喷印过程的影响,在前人对电流体动力学理论分析的基础上以质量分数为10%~20%的聚氧化乙烯为模拟材料,采用多物理场耦合软件COMSOL构建电流体动力学数学模型进行仿真验证。在电场力、液体内部黏性力和表面张力的作用下泰勒锥保持平衡,当电场力大于液体表面张力和黏性力时,液体破碎喷印形成锥射流。液体表面张力和动力黏度越大,喷印所需电场力就越大,相应时间锥射流的形成也就越慢。

设计模式及组件技术在业务逻辑层中的应用

在应用程序的后期维护中,大部分的维护是由于业务逻辑的变化而导致的,但是在基于MVC的开发模式中,只是实现了模型-视图-控制的解耦合,而在业务层中业务之间还存在紧密的耦合关系,如果一个模块发生改动就会产生连锁反映,导致一系列相关模块的改动。以举报业务为例,采用代理模式、工厂模式、接口模式,实现了业务组件调用的动态化及业务组件之间访问的间接化,业务功能与业务逻辑的分离,构建了一个扩展性强、易于维护和配置灵活的业务逻辑层模型。

急倾斜薄煤层采空区煤自燃和瓦斯爆炸危险区域分布特征

为提高急倾斜煤层伪斜开采条件下瓦斯与煤自燃综合防治效果,基于煤自燃"三带"划分标准和瓦斯爆炸三角形,建立采空区自燃"三带"分布的数学模型,利用COMSOL Multiphysics 5.2模拟软件,对东林煤矿3409工作面采空区孔隙率、气体浓度、温度等参数进行模拟分析。结果表明:采空区上部孔隙率较大,下部除回风巷道边缘处较大外,其他区域孔隙率相对较低;氧气浓度结合漏风速度共同划分氧化带范围为:在进风侧氧化带宽23.2 m,在回风侧宽37.6 m,高温区域主要集中在回风侧、采空区的下部距离工作面较近区域;采空区上部瓦斯浓度相对较低,下部瓦斯浓度相对较高;瓦斯爆炸危险区域为中间工作面支架处区域范围为爆炸危险区域。

82B钢4道次预精轧过程的计算机模拟和分析

采用非线性有限元分析软件ABAQUS,通过建立的线材与轧辊的3维热机耦合模型,对钢厂82B钢(/%:0.79～0.86C、0.15～0.35Si、0.60～0.90Mn、≤0.030S、≤0.030P)φ20mm至φ16.5mm 4道次预精轧过程中轧件的温度场、应力-应变场和轧制力进行数值模拟和分析。结果表明,数值模拟结果与实测结果相符;预精轧过程轧件心部温度和表面温度的差值为～130℃;运用该模型对现场轧制过程中的前滑进行了分析,得出了影响前滑的因素主要有延伸系数、轧制孔型尺寸、轧制速度以及辊径与轧件厚度比值。