三维数值波浪水槽及其数值模拟验证

波浪水槽能够模拟波浪的产生、传播以及与结构物的相互作用,提供直观、可靠的数据支持。随着计算机技术和数值方法的快速发展,三维数值波浪水槽逐渐成为港口工程领域的研究热点。利用数值模拟软件FLUENT生成三维数值波浪水槽,并结合ANSYS-FSI模块建立三维有限元与有限体积元耦合模型,可以精确模拟波浪作用于斜坡堤等结构上的整个过程。为验证数值模型的准确性,以在波浪作用下斜坡堤顶胸墙的稳定性为例,比较数值模型与理论公式的计算结果。结果表明,数值模型与理论公式的计算结果基本一致,此三维数值波浪水槽模型可靠。在实际工程应用中,可以利用此数值波浪水槽进行方案比选,提升工作效率,同时与物理模型试验结合,共同为港口工程的设计、施工提供有力支持。

树木墙冠距对独立式农宅节能率的影响研究

树木对建筑具有节能效应,但树木与农宅的空间关系对农宅能耗的影响规律尚需进一步挖掘。为充分发挥树木降温节能的生态效益,以浙江嘉兴独立式农宅为对象,应用数值模拟法获取90种不同空间位置关系所对应的农宅节能率,最后分析不同农宅朝向、不同树木方位与不同墙冠距对农宅节能率的综合影响规律。结果表明,以不同墙冠距对应的节能率变化范围为依据,当农宅为正南朝向时,可得出树木方位对应的节能率大小依次为:西侧≈东侧>东南侧≈西南侧>东北侧≈西北侧。对位于农宅东、西两侧的树木而言,可得出农宅朝向对应的节能率大小依次为:正南≈南偏西10°>南偏东20°>南偏东10°>南偏西20°。上述研究可为节能视角下的独立式农宅邻近绿化提供科学依据。

玻璃窑炉用耐火材料的研究进展

玻璃窑炉作为生产电子玻璃产品必不可少的热工设备,其完成了玻璃生产最重要的一步,即玻璃原材料的融化。原材料的融化质量往往会直接影响玻璃产品的良率。为了保证玻璃融化质量,TFT-LCD基板玻璃窑炉砖结构可分为四大部分,即池底、池壁、胸墙(连接前后墙挂钩砖)、碹顶。四大部分砌筑紧密,同时无热态应力集中,给玻璃原材料提供了洁净的融化空间,使原材料融化为成分均一、无析晶、无杂质结石的高质量玻璃液,由于整个融化过程温度非常高,且对玻璃液品质要求相当严格,所以窑炉耐火材料选择要充分考虑耐高温性能、化学稳定性等性能指标。为此,本文综述了TFT-LCD基板玻璃窑炉用耐火材料研究进展,为相关耐材研发、窑炉设计提供参考。

弧形防浪墙波浪力的试验研究

在斜坡式防浪建筑物中,为满足越浪与稳定要求,减少工程投资,常在堤顶设置防浪墙。通过三分力天平对常用的直立式、不同墙底高程和墙高组合下的圆弧式防浪墙进行物理模型试验,直接测量作用其上的波浪力,分析不同形式下防浪墙的整体稳定性,讨论防浪墙形式引起的波浪力的变化关系。

深水斜坡堤胸墙波浪力计算方法研究

通过物理模型试验研究中国《海港水文规范》(JTJ213-98)中斜坡式防波堤顶部胸墙波浪力计算公式在深水情况下的适用性。试验测量4种不同水深波浪作用下斜坡堤顶部胸墙的波浪力和作用高度。通过对胸墙迎浪面的波浪压强分布、总水平作用力和波浪作用高度的试验结果与《海港水文规范》结果的对比分析,发现胸墙迎浪面的实测波压分布不同于规范采用的均匀分布;规范计算得到的总水平力和波浪作用高度均小于实测值。本文改进规范中斜坡堤胸墙波浪力计算方法,使其更适用于深水堤顶部胸墙受力计算。

基于BFC-VOF方法的弧形防浪墙水动力数值模拟

文章建立了一种基于适体坐标系(BFC)的计算流体力学模型。采用坐标变换方法实现了任意复杂区域的结构化网格划分,在贴体网格下对二维不可压缩粘性流体的控制方程进行了离散,修正了贴体坐标下的界面跟踪方法(VOF方法)。对弧形防浪墙结构附近的压力场,波面历时曲线进行了数值计算。将采用适体坐标的计算结果与在笛卡尔坐标网格下采用部分单元体近似描述结构物边界的原算法的计算结果进行了比较分析。通过物理模型试验,测量作用于防浪墙上的波浪压力,对所建立的数值模型进行了验证。

深水斜坡堤胸墙波浪力研究进展

总结了近年来在斜坡堤胸墙前波浪破碎形态、波浪作用分布、胸墙受力设计等方面研究的进展,分析了斜坡堤上胸墙波浪力的计算方法。已有研究工作表明,深水情况下斜坡堤胸墙波浪作用分布与传统的均布形式有差异,《海港水文规范》中关于斜坡堤胸墙波浪力的计算方法在深水中的适用性应进一步研究。

弧形胸墙结构水动力特性的数值模拟

针对笛卡尔坐标系下的VOF(volume of fluid)方法无法精确模拟复杂边界的自由表面流动问题,以连续方程和雷诺平均方程为基本控制方程,采用k-ε湍流模型来封闭方程组,修正了基于交错网格的贴体坐标系下的SIMPLE算法来迭代求解压力-速度场,修正了贴体坐标系下的界面跟踪方法,建立了基于BFC-VOF方法求解波浪对弧形胸墙结构作用的数值计算模型.对弧形胸墙结构附近的波面、流场及其所受波浪力等进行了数值模拟.研究结果表明:贴体网格模型能够精确模拟复杂边界的自由表面流动问题,模型计算的弧形胸墙迎浪面所受到的波浪力随着圆弧半径的增大而减小.

斜向波浪对斜坡堤胸墙作用力的试验研究

斜坡堤胸墙的稳定性主要受到波浪作用的影响,而且实际工程中斜坡堤多受斜向波浪作用。通过斜向与正向不规则波对斜坡堤胸墙作用的物理模型试验研究,分析斜坡堤单个胸墙所受的斜向波浪总力的折减系数随水位和波浪入射角度的变化规律,并与斜向波浪对单元直立堤的作用情况进行对比。结果表明:斜坡堤单个胸墙所受的斜向波浪总力的折减系数总体上随着水位的降低而变小,随着波浪入射角度的减小而变小;斜向波浪总浮托力的折减系数一般小于总水平力的折减系数;在不同水位和波浪入射角下,斜坡堤单个胸墙所受的斜向波浪总力的折减系数与单元直立堤有一定差别。

中长周期波作用下的斜坡堤胸墙波浪力试验研究

在印度洋、大西洋沿岸,海岸工程设计波浪周期多在14 s以上,具有显著的中长周期波特征。通过以往工程项目的试验结果发现中长周期波下,规范计算的斜坡堤胸墙波浪力明显小于试验结果。因此,通过系列物理模型试验研究了中长周期波下的斜坡堤胸墙波浪力。分析斜坡坡度、肩台宽度和波浪条件对胸墙波浪力的影响。通过将试验结果与我国现有规范中的经验公式计算所得结果进行对比,发现规范更适用于胸墙底淹没的情况,而对于肩台出水情况,规范计算结果小于试验结果。由此提出了一种新的波浪力计算方法,计算准确度得到明显提高。

基于正交试验的弧形防浪墙波浪载荷对堤身参数的敏感性分析

为了研究堤身参数对弧形防浪墙波浪载荷的影响,以复合式海堤弧形防浪墙为研究对象,选择两级斜坡坡度、消浪平台宽度、消浪平台高度3个堤身因素,每个因素取3个水平,按照正交表L9(33)设计了相关试验组次研究上述因素对复合式海堤弧形防浪墙波浪载荷的影响,每个正交组次均安排完成10个工况试验.试验结果表明:弧形防浪墙波浪载荷随水深的增大而显著增大;在波高较小或波周期较大情况下,波浪载荷随着波周期或波高的增大而显著增大,但在波高较大或波周期较小时,波浪载荷随波周期或波高的增大呈现非线性规律;波浪载荷随消浪平台的宽度和高度的增大而减小,随斜坡坡度的变陡,整体呈增大趋势;在小水深条件下,3个因素对弧形防浪墙波浪载荷影响显著性的先后顺序为斜坡坡度、消浪平台宽度、消浪平台高度;随着水深的增大,消浪平台(尤其是消浪平台高度)对弧形防浪墙波浪载荷的影响逐渐凸显.

不同冠根比例对根管壁应力影响的分析

目的应用有限元法观察牙槽嵴高度改变与根管管壁应力变化的关系。方法在已建立的下颌第一磨牙实验模型上,模拟牙槽嵴高度降低1/4、1/3和1/2建立修改模型,并在修改模型上垂直和侧向加载,计算牙齿及根管壁各部位的最大能量应力。结果管壁各部应力变化的趋势与牙体各部应力变化趋势相似,但管壁应力小于牙体部应力。原模型与修改模型在根管口处的应力值接近,随之原模型的应力明显降低;而修改模型的应力在根上1/3处达到最大,且固定高度越低,产生的应力越大,应力下降也越缓慢。侧向应力大于垂直应力,且固定高度越低,差异越明显。结论牙槽嵴高度的改变,将引起根管壁应力的变化,两者间呈反比例关系。

沈阳市府恒隆广场办公楼屋顶皇冠玻璃幕墙钢结构设计

采用MIDAS对皇冠及幕墙结构进行整体设计及分析,验算幕墙钢结构的承载力;采用ABAQUS对幕墙龙骨主要关键节点进行有限元分析。分析表明,皇冠结构及幕墙钢结构构件的应力、变形及整体稳定性均满足相应规范要求,确保了关键节点的安全性。本工程钢结构施工达到了预期目的,取得了良好的经济效益和社会效益,并为今后类似项目的设计、施工提供有益参考。

嵌体冠修复磨牙残冠的临床研究

目的探讨和研究固位力欠佳的磨牙残冠的临床修复方法及效果。方法用金刚砂车针对患牙作常规的牙体预备,牙冠外形按全冠进行牙体预备,髓室部分制作箱状固位形,取印模、灌制模型,完成铸造嵌体冠,临床试戴、调改、黏结。结果经过2～5年随访观察,122颗患牙经过修复治疗后获得满意效果,个别患牙出现修复体食物嵌塞、牙龈炎症、颈缘密合不良。结论利用髓室固位的铸造金属嵌体冠对于治疗磨牙残冠是一种简单易行、效果良好的修复方法,严格的选择适应证以及准确的牙体预备和精确的加工制作是修复成功的前提和关键。

存留壁和髓室底厚度对磨牙桩冠修复的应力分析

目的:研究不同牙体存留壁厚度及髓室底厚度的磨牙桩冠修复后,存留牙体组织的应力大小及分布状况,为临床牙体大面积缺损的桩冠修复提供理论依据。方法:对不同牙体存留壁和髓室底厚度进行量化分级,分别建立上下颌第一磨牙牙体缺损的量化分级三维有限元模型。其中牙体预备后存留壁厚度分别设定为1mm、1.5mm及2mm;髓室底厚度分别设定为0.5mm、1mm及2mm。计算分析三种牙体缺损状况时存留牙体组织的应力及分布状况。结果:存留壁的应力值是随着存留壁厚度的增加而减小;髓室底的应力值是随着髓室底厚度的增加而增大。结论:牙体预备后的存留壁厚度不小于1mm时,桩冠修复后牙体组织的应力值均小于牙本质的抗力强度。髓室底的薄厚对桩冠修复后髓室底的抗折强度无不利影响。

直立式防浪墙对单坡斜坡堤越浪量分布的影响

考虑到国内普遍带有防浪墙的斜坡堤在风暴潮下受到最大越浪量的破坏威胁,采用波浪水槽试验测定了破碎波情况下单坡带有直立式防浪墙上的单波越浪量,基于现有的单坡无防浪墙的越浪量分布计算公式,引入防浪墙影响因子,推导出单坡带有防浪墙的越浪量分布形状参数和越浪概率的计算公式.研究结果表明,越浪量分布形状参数、越浪概率都与相对出水高度、防浪墙相对高度有关.随着防浪墙相对高度的增大,形状参数呈指数增大趋势,而越浪概率呈指数减小趋势.研究结果可为海堤设计提供参考.

牙髓血运重建术治疗年轻恒牙根尖周病变的效果及安全性观察

目的探讨牙髓血运重建术治疗年轻恒牙根尖周病变的效果及安全性。方法选取2019年4月—2020年3月就诊的年轻恒牙根尖周病变患儿84例(84牙),根据治疗方法分为研究组和对照组,每组42例。研究组采用牙髓血运重建术治疗,对照组采用传统根尖诱导成形术。比较2组临床疗效、治疗前及治疗3个月后患牙疼痛情况、根管壁厚度、牙冠根比,记录并发症发生情况。结果研究组总有效率高于对照组(P<0.05)。治疗3个月后2组患牙疼痛视觉模拟评分均较治疗前降低,且研究组低于对照组(P<0.05,P<0.01)。治疗3个月后2组患牙根管壁厚度及牙冠根比均较治疗前升高,且研究组高于对照组(P<0.05)。研究组并发症发生率低于对照组(P<0.05)。结论采用牙髓血运重建术治疗年轻恒牙根尖周病变效果显著,可降低患牙疼痛程度,促使牙髓再生,且并发症发生率低,安全性良好。

VC轧辊心轴与辊套过盈量的确定

辊套与心轴之间的过盈量δ ,是VC(VariableCrown)轧辊系统的关键结构参数之一。从满足其使用性能要求出发 ,研究了δ的大小对VC轧辊的强度和密封性能的影响 ,提出了过盈量的选取原则和选取方法。根据该研究结果 ,心轴与辊套过盈装配后 ,配合区内端点处的相当应力最大 ;将在最大控制压力作用下 ,辊套获得等强度的配合内表面为过盈量的选取准则 ,可满足VC轧辊的强度。

长大隧道开敞式TBM同步衬砌施工技术应用前景及发展趋势

目前我国所使用的TBM以开敞式为主,通常情况下,隧道掘进之后需要施作初期支护以及二次模筑混凝土衬砌,隧道施工总工期较长。为了解决开敞式TBM不能同步施作现浇混凝土二次衬砌的难题,结合南疆铁路吐库二线中天山隧道和兰渝铁路西秦岭隧道工程实例,研发了有轨运输出渣(开挖直径8.8 m)和连续皮带机出渣(开挖直径10.23 m)2种工况条件、2种断面下的开敞式TBM同步衬砌施工技术,并成功应用。探讨了该技术的应用前景及发展趋势,指出:该技术具有重大的推广意义和广阔的应用前景,下一步需要深入地、系统地研究不同工况、不同断面条件、不同作业范围的同步衬砌施工技术,如小断面同步衬砌、现浇混凝土仰拱同步衬砌、全断面同步衬砌等施工技术,使之形成系列工法,推动我国长大隧道TBM施工技术的全面发展。

不同桩数的纤维桩修复无牙冠组织壁的磨牙残根的临床疗效分析

目的分析不同桩数的纤维桩修复无牙冠组织壁的磨牙残根的临床疗效。方法选择47例51颗根充完善且无牙冠组织壁的磨牙残根,进行不同桩数的纤维桩-树脂核与全冠修复,其中1根纤维桩核修复(1根组)17例18颗,2根纤维桩核修复(2根组)14例16颗,3根纤维桩核修复(3根组)16例17颗。随访观察2年,比较修复效果。结果三组修复成功率比较差异具有统计学意义(P<0.05),3根组的疗效高于1根组(P<0.05)。6颗修复失败的原因均为纤维桩脱落,其中1根组脱落率大于3根组(P<0.05)。结论当纤维桩修复无牙冠组织壁的磨牙残根时,1根纤维桩的临床修复效果较差,尽量避免使用。