非规则边界条件对介质内带电的影响研究

采用三维仿真研究复杂介质结构深层充电问题,有利于发现由非规则边界条件造成的局部场强畸变点。本文给出了深层充电的三维仿真方案,并进行了实验验证。对正面局部接地情况下的电路板内带电进行了三维仿真,考察了局部接地边缘出现的场强畸变特征,并定量分析了金属走线边角曲率半径对畸变场强的作用规律。在地球同步轨道恶劣电子辐射环境下,2mm厚屏蔽铝板下3mm厚电路板的充电结果表明：电路板正面接地与非接地边线处存在显著的场强畸变增大现象,场强峰值较一维规则接地情况高出2个数量级,达到10^7 V/m量级。增大金属走线边角曲率半径可缓解局部泄漏电流密度的汇集效应,从而降低场强峰值。相关结论可为有效规避电路板内带电风险提供有益参考。

基于有限差分非规则边界网格剖分技术

有限差分法广泛用于铸造过程中流场和温度场的模拟,而对复杂实体进行更为准确、快捷的三维网格划分对铸造过程模拟十分重要。本文在传统FDM结构化网格剖分算法基础上,开发出对实体边界区域采用20点坐标定义的不规则凸多面体网格进行离散的非规则边界网格剖分程序。剖分实例证明,这种剖分算法可以为大型、复杂的铸件铸造过程数值模拟提供更为准确的计算网格,可有效地消除传统有限差分剖分算法阶梯型边界网格近似边界区域所引起的计算误差。

非规则边界相变温度场奇异摄动解

研究了季节冻土地区集 (输 )油管线基础土体在冬季冻结期间的相变温度场的奇异摄动解法 .通过共形映射将非规则区域进行规则化 ,导出映射后坐标系中非线性、非稳定热传导方程和相变界面热通量连续性方程 ;采用奇异摄动方法和变分原理对映射坐标系中的热传导问题进行近似分析计算 ,获得集 (输 )油管线基础土体在冬季冻结过程中的非线性温度场近似解 .

任意非规则边界填色等值线ActiveX控件及其在气象信息共享系统中的应用

气象信息服务图形化、网络化是当今拓宽气象服务领域和信息网络化发展的要求。利用条件距离倒数加权法实现了离散点数据网格化、规则格点跟踪实现了等值线绘制、Windows窗口裁剪技术实现了任意非规则边界填色等值线图形的绘制,并利用任意非规则边界填色等值线算法制作了功能完备的ActiveX控件,实现了Windows环境下的等值线图形信息互联网共享,为气象服务提供了一种技术支持手段,也为气象业务和科研提供了一种可选择的图形方法。

非规则巷道开挖边界对围岩受力及破坏特征的影响分析

以唐口煤矿深部圆形巷道为例,分别以该巷道的实际形状和光滑圆形为几何边界条件,采用有限元软件ANSYS模拟计算巷道开挖后围岩的应力分布和塑性区范围。结果表明:光滑圆形断面下围岩塑性区范围与基于Drucker-Prager准则推出了解析解相接近;非规则断面下两帮围岩局部破坏,塑性区范围为1.33R_0,45°方向塑性区范围为2.08R_0,大于简化断面的模拟计算值和理论解。因此,评价围岩稳定性必须考虑几何的非规则性所导致的应力集中效应,这对于开挖边界附近的塑性区发展过程产生重要影响。

论完整岩体的现场强度

目前国际上普遍认为完整岩体的现场强度近似等于(0.4?0.1)?c,其中,?c为室内岩石单轴抗压强度。此外,也有学者建议原位岩体的破坏强度,即地下工程围岩的启裂强度,可等价于室内单轴压缩试验或现场微震监测确定的岩石裂隙初始的应力;其原理主要以基于Kirsch解析解或简化的数值模拟(光滑的开挖边界)来近似表达隧道开挖面上的最大切向应力?max。然而,这些方法均忽略了开挖边界的几何非规则性对计算结果的影响。经论证表明,若考虑开挖面的几何非规则性因素,完整岩体的现场破坏强度并不等于(0.4?0.1)?c,其破坏强度可高达(0.8?0.05)?c。以加拿大地下实验室Mine-by试验隧道为例,并以该隧道的实际断面形状为几何边界条件,采用有限元软件Phase 2模拟隧道围岩的渐进破坏过程。研究结果表明,当原位岩体强度为0.8?c时,模拟结果与实际观测结果具有很好的一致性。因此,忽略开挖边界的几何非规则性而解读的原位岩体强度(0.4?0.1)?c仅是"等价"强度值,其低估了岩体的实际强度。