基于光滑粒子元的水-沙两相流冲刷数值仿真

基础河床冲刷逐渐成为水工建筑物等结构破坏的主要原因,传统分析方法基于欧拉网格法模拟,易出现网格畸变、计算不收敛等情况,降低了计算效率与精度.基于拉格朗日坐标系下无网格光滑粒子元法(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)对河床冲刷过程进行数值模拟;将泥沙相视为非牛顿流体,分为沉积物、推移质、悬移质三种状态;引入Drucker-Prager与Shields应力模型作为泥沙状态转化判断准则,为不同状态泥沙粒子赋予不同流变特性,使计算结果可准确描述水-沙耦合过程.提出了基于SPH多相流模型的河床冲刷数值仿真改进算法,编写了泥沙冲刷计算模块,采用GPU进行计算加速,最后将所得数值水槽模型与Louvain溃坝试验及其他同类仿真结果进行对照.结果表明:本文模型能够更为准确地反映冲刷发展整体趋势;各时刻自由液面、水-沙交界面轮廓均方根误差均在合理范围内;数值模型与试验结果吻合度较高.

基于轨道质量指数的地铁预制板道床动态精调施工技术研究

为保证地铁运营的舒适性,以深圳地铁16号线预制板轨道工程为例,围绕铁路轨道质量指数(TQI)开展了一系列调整与优化过程研究,并建立了相对完备的参数标准、数据采集、分析处理及优化调整技术体系,显著提高了焊轨后区间无缝线路的平顺度,有效解决了地铁轨道工程中因铺设预制轨道板、25m标准轨排导致的整体轨道不平顺。结合工程实例对TQI在城市轨道交通结构施工中的应用重难点问题进行了分析。

陡坡条件坡面薄层水流沿程变化及水流阻力计算

基于系列陡坡水槽条件不同坡面粗糙程度薄层水流试验,测试分析了坡面薄层水流运动参数沿程变化,并进一步讨论了坡面水流阻力计算方法。结果表明:光滑坡面条件同一流量流速随坡长的增加而增加,而对于较粗床面或较陡坡面流速沿程出现了峰谷变化;由于陡坡条件下坡面薄层水流参数呈现沿程变化的特征,因而传统意义上常用的平均水力参数法计算水流阻力已不适宜于陡坡条件,基于沿程水流阻力计算的方法更加可靠。

频率域高分辨率地震波阻抗直接反演方法研究

联合基于压缩感知的稀疏脉冲反射系数谱反演方法(CSSRI法)和常规频率域波阻抗直接反演方法(FIDI法)提出了一种频率域高分辨率地震波阻抗直接反演方法(FIHDI法)。该方法不仅继承了CSSRI法拓宽地震频带宽度的高分辨率性能,同时也保留了常规频率域波阻抗直接反演法的可靠性、稳定性和计算简洁性。理论模型试验结果表明,频率域高分辨率地震波阻抗直接反演法能够精细刻画具有薄层结构的复杂礁滩模型的地层叠置关系、确定岩性尖灭位置以及区分相邻两独立礁体的波阻抗响应。川东北地区实际资料应用效果证实,FIHDI法可以避免受到地震数据失真的低频和高频成分的影响,保持反演结果的稳定性和可靠性,与测井计算的波阻抗模型在整体趋势和细节特征上均保持了较好的一致性,具备刻画薄层波阻抗异常细节特征的能力,能够为地层岩性识别、岩相分析、储层描述提供可靠的高分辨率地震波阻抗数据。

两相光滑粒子流体动力学方法在动床溃坝问题中的应用

光滑粒子流体动力学(SPH)方法采用离散分布的粒子作为离散工具,借助粒子和核函数将场变量及其导数以某种加权求和的方式进行计算,使得该方法更适于处理包含大位移、动边界和自由表面的问题。本文在分析动床条件下的溃坝问题时,以Drunker-Prager准则作为底床颗粒物的侵蚀启动判断条件。满足该条件而发生启动的颗粒物将以非牛顿流体的特征发生运动,即以Herschel-Bulkley-Papanastasiou模型来描述;否则,认为底床颗粒物未启动而保持静止状态。为进一步改进计算结果,采用基于体积比的两相SPH方法描述固液混合体的动力学特征,并基于固液混合颗粒流的动力学特征对混合黏度的计算进行改进。基于上述原理,分析动床条件下的溃坝问题,并将数值计算结果与已有的实验数据进行对比,证明本文提出的混合黏度计算公式改进了数值计算结果。

基于仿射类平滑伪Wigner分布的厚度有序递变型薄互层时频特征分析

厚度有序递变型薄互层是众多薄互层类型中比较典型的类型之一,其时频特征的准确刻画对于识别和解释该类薄互层具有重要意义。通过建立不同总厚度、不同互层数、不同厚度变化量的厚度有序递变型薄互层地质模型,采用波动方程正演模拟获取理论数据,通过仿射类平滑伪Wigner分布获取时频谱。在此基础上,系统梳理不同类型薄互层时域波形、时频谱和瞬时频谱特征及变化规律。研究结果表明,典型的厚度有序递变型薄互层具有"薄升厚降"、"薄宽厚窄"的总体时频变化规律,薄层时频变化规律是其主要的调控机制。另外,厚度有序递变型薄互层的时频特征存在明显厚度分区特性:厚度小于1/8波长的各单层表现出峰值频率随着地层减薄而降低、频带变窄的特性;厚度大于1/2波长的各单层表现出随着地层增厚,第一频带被压缩、陷频带变宽的特性;厚度介于(1/8~1/2)波长的各单层表现出与单一薄层相近的频谱特性;单层厚度区间、互层数和厚度变化量是厚度分区特性的主控因素。还提出了过渡性递变型薄互层、等效薄层的概念,从而将薄层、等厚薄互层、厚度有序递变型薄互层联结成一个统一的时频响应特征框架。

软弱岩层巷道光面爆破参数的计算分析

根据软岩巷道光面爆破的原则及光爆机理,对光面爆破的不偶合指数、药卷直径、光爆周边眼距、炮孔深度、装药量、爆破方式等进行了分析,通过理论推导给出光爆参数的计算办法,并同时给出经验参考取值范围,以便相比较选最佳值,最后提出几个需说明的问题。

市域铁路轨道减振方案研究

为探寻适用于市域铁路的轨道减振技术方案,通过建立车辆-轨道耦合动力分析模型,分析扣件减振和道床减振2类轨道减振措施对市域铁路的适用性。结果表明:行车速度的提高对车辆、轨道动力响应的影响不可忽视,在将城市轨道交通的轨道减振措施沿用到市域铁路时,必须开展适应性分析和差异化设计;当减振扣件的系统刚度取15kN/mm及以上时,可适用于120、160km/h两种速度等级市域铁路线路,满足中等减振要求;对于减振道床,为适应市域铁路120km/h速度等级的运行条件,隔离式减振垫的支承面刚度不应低于0.019N/mm3,而为适应160km/h速度等级的运行条件,隔离式减振垫的支承面刚度不应低于0.025N/mm3;当隔离式减振垫的支承面刚度设置合理时,减振道床可满足市域铁路高等减振的要求。

节理化层状岩质边坡变形效应及稳定性分析

基于露天岩质边坡中存在软弱夹层、结构面和节理,利用UDEC软件模拟分析不同条件下边坡的变形效应及稳定性。结果表明:边坡滑移变形明显受边坡岩体结构及水力学作用的影响,顺缓层理边坡稳定性明显低于水平层理边坡,降雨渗透作用加剧了顺缓层理边坡滑坡的趋势;一般情况下,边坡位移随层理倾角的增加先增大后减少,反倾边坡的稳定性低于顺层边坡,更易失稳;随着层理倾角的增大,顺缓层理边坡的破坏模式由滑移—拉裂过渡为滑移—弯曲,反倾边坡主要表现为拉剪破坏。

软弱岩层中平巷掘进的光面爆破

介绍东乡铜矿在碳质页岩软岩中掘进平巷时所采用的光面爆破技术。生产实践表明 ,在软岩中只要采取合理的光面爆破参数和周密地组织施工 。

WCSPH方法模拟三角形底板水跃特性

使用弱可压光滑粒子动力学(weakly compressible smoothed particle hydrodynamics,WCSPH)方法,对弗劳德数Fr=1.68~6.08和不同波长与波高(S/t)之比的三角形波状底板上的水流流态、流速云图以及流速矢量图、共轭水深、消能率等水跃特性进行模拟研究。经对比分析:数值模拟结果与试验结果吻合较好;三角形波状底板表面会产生顺时针漩涡增加能量耗散,提高消能率,其水跃长度比光滑底板的小,且消能效果优于光滑底板。通过分析不同工况的水跃特性,确定了最佳三角形波状底板,其可使共轭水深和相对水跃长度分别降低14.15%和24.83%,而消能率比光滑底板提高48.52%。

新建高速铁路有砟轨道线路平顺性控制技术

基于高速铁路有砟轨道设备的记忆性及维修天窗资源的有限性,在施工建设阶段开展高速铁路有砟轨道平顺性控制,提高线路开通运营品质具有重要的意义。通过对比分析两条有砟轨道开通后平顺性自然衰减规律,发现有砟道床稳定性是线路开通后维持轨道平顺性的核心要素,而捣固作业后的稳定作业是提高道床密实度和稳定性的主要手段。为此以杭黄铁路有砟轨道建设为载体,提出"先轨距调整、后大机整道、再扣件调整"的精调流程,"少捣多稳、低速重稳"的大机作业模式。实践证明,采用上述做法,杭黄铁路拉通试验中正线轨道几何尺寸均值指标TQI为2.5 mm,峰值指标偏差扣分为0,成效显著。

深水防波堤沉箱基床爆夯及整平技术

通过收集相关工程施工资料并结合自己的观点和经验,对某沿海防波堤施工资料进行了系统整理,对深水基床的爆夯、炸药的选用、药包的计算、基床的整平、标高的测量等进行了具体的阐述,以期为该类工程施工积累经验。

嵌入肝内型胆囊切除术治疗体会

报告胆囊床嵌入肝内型胆囊炎、胆囊结石２６例，男１１例，女１５例，年龄４８～８２岁。胆囊床嵌入１～３ｃｍ者１８例，嵌入３～５ｃｍ者７例，嵌入５ｃｍ以上者１例。２６例均依胆囊大部分切除，残余胆囊壁粘膜刮除，碘酒、酒精烧灼。残腔大者，带蒂大网膜填塞、缝合固定治愈。强调此术式创伤小、手术时间短、大大降低医源性损伤。

浅谈“双林绫绢”生产技艺及花色品种

为完整地研究、整理“双林绫绢”生产技艺和品种发展,作者长期对其工艺实物、织造、练染、上矾生产技艺和品种发展进行实地调查,并反复查阅了《双林镇志》等史料,对其生产的历史进行探讨。调查研究表明:“双林绫绢”生产技艺精湛,品种发展齐全,在我国的绫绢、丝绸生产史上有其特殊地位。本文是一篇较完整的双林绫绢生产和品种发展史料,其中绫绢练染技艺,尤其批床工艺、绫绢品种发展的论述较新。

水平层状高铁隧道岩体爆破成形控制研究

为解决爆破开挖引起的水平层状围岩隧道成形困难的问题,以在建西延高铁宜君隧道为工程依托,分析了水平层状岩体隧道爆破成形影响因素,包括地质因素、设计因素和施工因素,并提出了爆破参数优化措施,调整了影响隧道爆破成形效果的光爆层厚度和周边眼间距参数,运用有限元软件建立水平层状岩体隧道爆破模型,对优化后爆破方案进行分析,通过对层状岩体隧道围岩损伤特征和超欠挖效果研究,结果表明,爆破参数优化后,隧道超挖最大量控制在0.21 m,有效改善了水平层状岩体爆破成形效果,提高层状岩体围岩稳定性,确保隧道爆破施工安全。

层状岩体中近邻双线隧道爆破的振动响应研究

近邻双线隧道爆破开挖时,为了避免新建隧道爆破施工产生的地震波危及既有隧道的安全和稳定,基于数值模拟和现场试验,分析了层状岩体中采用钻爆法修建近距离双线隧道的爆破振动响应.结果分析表明,对于既有隧道,迎爆面侧墙处的振动速度和反射拉应力最大,而且振动速度具有很强的方向效应,隧道径向振动速度大于切向振动速度,其规律与现场爆破试验结果有较好的一致性.将爆破对新建隧道本身围岩的振动损伤度和对相邻隧道的振动影响结合起来综合考虑,提出了层状岩体隧道爆破施工中减轻振动的几种措施,并对隧道爆破参数进行了优化.图7,表4,参8.

煤层气藏应力—渗流流固耦合模型及SPH求解

数值模拟是研究煤层气渗流的重要手段。将煤层气储层视为双孔双渗的多孔介质,同时考虑煤层的变形对瓦斯渗流的影响,建立煤层气藏应力—渗流流固耦合模型。综合考虑了煤层气的吸附与解吸效应、应力与渗流耦合作用等因素对煤层气开采的影响。采用SPH(Smoothed Particles Hydrodynamics)法求解控制方程,编制计算机程序。利用该模型求解并分析了煤层气的解吸—渗流过程以及煤层渗透率的变化情况。结果表明,SPH方法能够应用于煤层气解吸—渗流过程的数值模拟研究中来;煤层基质渗透率与裂缝渗透率与有效应力变化有密切关系,煤层气的渗透过程需要考虑煤层基质与裂隙受到的变形影响;考虑煤层气的吸附与解吸效应更加符合实际的煤层气渗流过程,能够更合理地估算实际采气过程中瓦斯涌出量。

标架复测法在CRTS Ⅰ型双块道床检测中的应用研究

结合郑万铁路项目CRTS Ⅰ型双块道床复测的实际案例,通过检测标架复测法与其他方法的对比,根据大量的数据分析,总结标架复测法的优劣势,在确保复测精度的同时提高轨排框架的周转使用效率,具有很强的使用价值。