基于温度场计算的油浸式变压器热点温度仿真分析方法

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作者 潘文霞 陈星池 +1 位作者 赵坤 高从闯 《电测与仪表》 北大核心 2025年第3期71-77,共7页

随着大容量抽水蓄能电站的建设,变压器绕组过热问题更加突出。由于抽水蓄能电站对已投运的油浸式变压器热点温度实时监测存在一定技术不足,文章以一台大型油浸式变压器为研究对象,以有限元法和传热学原理为理论基础,提出一种基于温度场... 随着大容量抽水蓄能电站的建设,变压器绕组过热问题更加突出。由于抽水蓄能电站对已投运的油浸式变压器热点温度实时监测存在一定技术不足,文章以一台大型油浸式变压器为研究对象,以有限元法和传热学原理为理论基础,提出一种基于温度场分布计算的大型变压器热点温度仿真分析方法。该方法对变压器进行磁热耦合有限元仿真,简化绕组结构和油流条件,以现有技术参数、监测数据为依托设定仿真参数,计算得到符合工程要求的温度场分布结果,从而获得热点温度。通过比较变压器顶层油温和热点温度的实测数据、标准模型计算结果和仿真结果,验证了温度场分布计算的合理性和准确性。该热点温度仿真分析方法为抽水蓄能电站的变压器热点温度检测提供了新的解决思路。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 油浸式变压器 热点温度 温度场分布 有限元仿真

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基于稳定L^(2)投影的有限元-浸没界面耦合方法

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作者 魏昶 李上明 《力学学报》 北大核心 2025年第6期1336-1350,共15页

有限元-浸没界面耦合方法(finite element-immersed interface method,FE-IIM)是一类结合有限元离散与浸没界面法边界间断特征的流固耦合模拟方法,旨在实现固体界面处物理量变化的精确解析,但是较差的稳定性限制了该方法的实际应用.文... 有限元-浸没界面耦合方法(finite element-immersed interface method,FE-IIM)是一类结合有限元离散与浸没界面法边界间断特征的流固耦合模拟方法,旨在实现固体界面处物理量变化的精确解析,但是较差的稳定性限制了该方法的实际应用.文章提出一种基于稳定L^(2)投影的FE-IIM耦合方法,要求固体边界满足C^(0)连续性条件,在边界单元上引入有限元形函数,使得界面处的物理量能够在基函数空间中实现连续、可控的表达.通过稳定L^(2)投影策略,重构固体C^(0)连续边界上的间断条件,建立流场物理量延拓至固体界面的插值方案,有效抑制随着雷诺数增大界面物理量演化过程中易出现的非物理震荡.在界面间断条件处理中,推导了IIM间断条件在有限元基函数空间中的数学表达,并引入速度和压力的一阶导数间断条件,提升界面物理量的计算准确性.通过分析Re=200~50000条件下的典型数值案例,结果展现了文章方法能够准确捕捉主要流动结构,有效解析边界物理量的细致变化.稳定投影FE-IIM耦合方法为需要精确捕捉界面压力等物理量分布特征的流固耦合模拟提供理论参考. 展开更多

关键词 流固耦合 浸没界面 有限元 稳定 L2 投影

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建立基于浸入边界有限元法的三维静脉瓣流固耦合数值模型 被引量：4

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作者 汪波 韩阳 齐楠 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期40-45,共6页

目的 探究静脉内血液与瓣膜之间的流固耦合动态过程和保证血液单向回流的生理机制。方法 基于浸入边界有限元法,结合人体下肢静脉医学图像及牛大隐静脉的解剖结构和尺寸,采用超弹性本构模型描述静脉瓣膜在生理条件下不可压缩、非线性和... 目的 探究静脉内血液与瓣膜之间的流固耦合动态过程和保证血液单向回流的生理机制。方法 基于浸入边界有限元法,结合人体下肢静脉医学图像及牛大隐静脉的解剖结构和尺寸,采用超弹性本构模型描述静脉瓣膜在生理条件下不可压缩、非线性和超弹性力学响应,构建静脉血管和静脉瓣膜的三维数值模型。结果 研究结果可视化地展示静脉动态运输血液的过程以及静脉瓣膜防止反流的功能机制,再现静脉内瓣膜运动和血液流动的周期性特点,讨论和量化了整个心动周期内的重要生理数据,包括静脉内血液的压力、流速和流量以及静脉瓣膜的开口面积、静脉瓣膜表面的应力和应变分布等。结论 三维流固耦合模型可数值再现静脉内生理动态过程,为进一步揭示静脉疾病相关机制提供重要的参考和指导意义。 展开更多

关键词 流固耦合 静脉瓣膜 浸入边界法 有限元分析 三维模型

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二尖瓣运动的流固耦合仿真 被引量：1

4

作者 居佳怡 颜文涛 +2 位作者 魏来 高昊 王盛章 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期504-509,共6页

目的 建立包含左心和血液的二尖瓣理想模型,用流固耦合仿真研究二尖瓣在血流中的运动特性。方法 基于解剖学参数建立二尖瓣、左心和血液模型,流固耦合仿真采用有限元结合浸没边界法,使用有限元软件LS-DYNA模拟二尖瓣运动,获取形态学、... 目的 建立包含左心和血液的二尖瓣理想模型,用流固耦合仿真研究二尖瓣在血流中的运动特性。方法 基于解剖学参数建立二尖瓣、左心和血液模型,流固耦合仿真采用有限元结合浸没边界法,使用有限元软件LS-DYNA模拟二尖瓣运动,获取形态学、力学和血液动力学参数,并与结构仿真结果进行对比。结果 两种仿真下二尖瓣形态学结果差异较大,流固耦合结果与超声影像吻合。流固耦合仿真和结构仿真的瓣叶应力分布结果一致,最大第一主应力分别为1.48、1.53 MPa,相对误差为3.27%。左心流场有较为复杂的涡旋结构,舒张期二尖瓣最大流速为1.02 m/s,与健康人体生理数据(0.89±0.15) m/s相吻合。结论 二尖瓣流固耦合仿真可以获取更贴近于生理的形态学结果;流固耦合仿真可以提供临床诊断不可或缺的流场参数信息;单研究瓣叶应力分布问题时,结构仿真更高效。 展开更多

关键词 二尖瓣 流固耦合仿真 有限元结合浸没边界法 结构仿真

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海流作用下坠物沉降及撞击海底管道数值模拟研究

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作者 杨明 刘巨保 +2 位作者 丁宇奇 黄茜 靳翔 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1371-1380,共10页

采用基于浸入边界有限元法的流固耦合数值模拟方法,对海流作用下坠物撞击海底管道完整过程进行了数值模拟研究。数值结果表明:在自由沉降时,坠物的流向速度与海流速度基本一致,不同海流速度下相同质量的坠物垂向速度基本一致,但在较低... 采用基于浸入边界有限元法的流固耦合数值模拟方法,对海流作用下坠物撞击海底管道完整过程进行了数值模拟研究。数值结果表明:在自由沉降时,坠物的流向速度与海流速度基本一致,不同海流速度下相同质量的坠物垂向速度基本一致,但在较低的坠物质量和海流速度下会出现冲跃现象,球形坠物的垂向阻力系数比立方形坠物小,并且阻力系数随坠物质量的变化而变化,坠物沉降角度随海流速度的增加而增大;在坠物接近海底管道时,流向速度逐渐减小,垂向速度均为先增大后减小,立方形坠物减小程度要比球形坠物大,质量大的坠物垂向速度减小的程度也要比质量小的大;在坠物撞击管道时,球形坠物撞击速度比立方形大,撞击速度比自由沉降速度大,撞击角度比自由沉降角度小,最大应力和凹痕均比无海流作用时小,球形坠物应力减小幅度为4.44%~16.71%,立方形坠物应力减小幅度为9.29%~12.14%,球形坠物凹痕减小幅度为4.17%~30.58%,立方形坠物凹痕减小幅度为10.41%~14.44%。 展开更多

关键词 安全工程 海底管道 撞击 流固耦合 浸入边界有限元法 数值模拟

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混凝土脱空修复对角钢连接件力学性能影响

6

作者 郭亚唯 金文良 +1 位作者 宋神友 付佰勇 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第3期526-534,共9页

为探索钢壳混凝土角钢连接件根部混凝土脱空对连接件抗剪性能的不利影响,提出合理的脱空修复方法,基于深中通道沉管隧道角钢连接件的局部构造,以脱空形状、脱空修复和混凝土强度为变化参数,设计8组足尺推出试件,并开展抗剪性能试验和有... 为探索钢壳混凝土角钢连接件根部混凝土脱空对连接件抗剪性能的不利影响,提出合理的脱空修复方法,基于深中通道沉管隧道角钢连接件的局部构造,以脱空形状、脱空修复和混凝土强度为变化参数,设计8组足尺推出试件,并开展抗剪性能试验和有限元模拟分析。分析显示:1)普通混凝土试件先在角钢内部发生混凝土压溃破坏,试件破坏模式受脱空形式及脱空修复影响不明显;2)脱空对角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度均有削弱影响,三棱柱整体脱空时角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度可折减32.8%和76.9%;3)脱空修复对角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度有提升作用,但由于修复料与脱空界面间难以协同受力,性能提升效果并不显著;4)考虑脱空处未修复,用超高性能混凝土替换普通混凝土时,推出试件的抗剪承载力较未脱空时提高77%,抗剪刚度较脱空时折减8.9%;5)超高性能混凝土的优良力学性能使角钢连接件的抗剪承载力得到明显提高,但由于脱空导致角钢连接件出现较大变形,因此无法有效提升脱空时的抗剪刚度;6)提高修复料力学性能对改善三棱柱脱空修复后的承载性能影响不明显。 展开更多

关键词 钢壳混凝土 脱空修复 角钢连接件 力学性能 三棱柱脱空 沉管隧道 推出试件 超高性能混凝土 有限元模拟

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甬江沉管隧道长期沉降监测数据及有限元分析 被引量：33

7

作者 谢雄耀 王培 +2 位作者 李永盛 牛建宏 覃晖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2314-2324,共11页

甬江沉管隧道位于甬江下游河湾处的软土地基上，地基承载力较低，使隧道发生了较大的沉降。此外，甬江严重的淤积及每天2.67 m的潮差对隧道的沉降产生了显著的影响。依据甬江沉管隧道运营期间16 a的沉降监测数据，结合地层条件、潮汐和... 甬江沉管隧道位于甬江下游河湾处的软土地基上，地基承载力较低，使隧道发生了较大的沉降。此外，甬江严重的淤积及每天2.67 m的潮差对隧道的沉降产生了显著的影响。依据甬江沉管隧道运营期间16 a的沉降监测数据，结合地层条件、潮汐和清淤资料，对该条沉管隧道的长期沉降进行了分析，并提出了基于流-固耦合理论的有限元方法计算沉管隧道的长期沉降，计算结果与监测结果具有较好的一致性。此外，采用上述计算方法分析了影响沉管隧道沉降的3个主要因素（即地层条件、基槽淤积和回淤与清淤）对隧道运营期沉降的影响。分析表明，地层条件是影响沉管隧道沉降的主要因素，软土地基隧道沉降远大于其他地基。潮汐作用会使隧道沉降发生周期性变化，该变化约占隧道运营期沉降的4%～10%。淤积对隧道长期沉降影响显著，但定期清淤只能短时间减小隧道的沉降，使隧道沉降产生周期性变化。上述结论均可为相关工程提供参考。 展开更多

关键词 沉管隧道 沉降 监测 有限元模拟

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油浸式变压器三维电磁-流体-温度场耦合分析方法 被引量：65

8

作者 廖才波 阮江军 +3 位作者 刘超 文武 王珊珊 梁嗣元 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期150-155,共6页

提出了一种基于有限元法和有限体积法的变压器三维电磁-流体-温度场耦合分析方法。通过建立变压器三维模型,采用有限元法分析变压器内磁通密度分布,并求得变压器及绕组损耗。将变压器铁芯及绕组损耗作为热源,采用有限体积法求解变压器流... 提出了一种基于有限元法和有限体积法的变压器三维电磁-流体-温度场耦合分析方法。通过建立变压器三维模型,采用有限元法分析变压器内磁通密度分布,并求得变压器及绕组损耗。将变压器铁芯及绕组损耗作为热源,采用有限体积法求解变压器流体-温度场,分析变压器内部油流及温度分布,同时根据温度场结果对变压器损耗进行修正,通过迭代求解变压器流体-温度场获取变压器内部最终温度分布结果,提高求解精度。采用所提方法对35 k V油浸式变压器进行三维电磁-流体-温度场分析,将结果与经验公式的热点温度计算结果进行对比,验证了所提方法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 变压器 有限元法 有限体积法 多物理场耦合 流体-温度场分析 电磁场 温度 油浸式变压器

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基于混合法的油浸式变压器二维瞬态温度场仿真 被引量：19

9

作者 刘刚 靳艳娇 +2 位作者 马永强 孙立鹏 池骋 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期82-89,共8页

温升是影响油浸式变压器正常运行的重要因素,为了得到变压器的温度场分布,提出一种基于混合方法的多物理场计算方法。对于油浸式变压器流体场和温度场的强耦合问题,混合方法考虑了温度对媒质物性参数的影响,采用迎风有限体积法和迎风有... 温升是影响油浸式变压器正常运行的重要因素,为了得到变压器的温度场分布,提出一种基于混合方法的多物理场计算方法。对于油浸式变压器流体场和温度场的强耦合问题,混合方法考虑了温度对媒质物性参数的影响,采用迎风有限体积法和迎风有限元法依次计算流体场和温度场,即流体场和温度场依次循环求解,最终得到油浸式变压器启动过程瞬态温度场和稳态温度场。为了验证文中算法的有效性,采用换流变压器二维简化模型,分别采用文中方法和多物理场仿真软件Comsol计算了常温下的稳态温度场,计算结果验证了混合方法的准确性和有效性。在验证文中算法有效性的基础上,利用该方法分析了换流变压器常温环境下启动过程的瞬态温度场分布,分析结果可为工程提供参考。 展开更多

关键词 油浸式变压器 迎风有限元法 迎风有限体积法 多物理场耦合

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沉管隧道接头地震动力响应分析 被引量：12

10

作者 白龙 赵旭 +2 位作者 杜修力 袁勇 刘洪洲 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期153-159,165,共8页

以港珠澳桥隧工程中的沉管隧道为工程实例,建立沉管隧道部分管段的三维有限元模型,并采用ABAQUS有限元软件对其进行动力计算。计算中考虑了地基土层的初始应力平衡和地基无限域的辐射阻尼效应影响,地震作用通过基岩运动以惯性力方式施加... 以港珠澳桥隧工程中的沉管隧道为工程实例,建立沉管隧道部分管段的三维有限元模型,并采用ABAQUS有限元软件对其进行动力计算。计算中考虑了地基土层的初始应力平衡和地基无限域的辐射阻尼效应影响,地震作用通过基岩运动以惯性力方式施加,分析了隧道管段及沉管接头部位的应力和位移。在水平向和竖直向地震共同作用下,管节的竖向相对位移要比水平向大很多;沉管接头附近的管节单元具有较大的应力,主要是由于接头材料发生变化,容易发生应力集中现象。计算结果可供沉管隧道设计参考。 展开更多

关键词 沉管隧道 有限元分析 沉管接头 GINA止水带 地震作用

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工程分析数据沉浸可视化的关键技术研究和应用 被引量：10

11

作者 陈逸明 鲍劲松 +2 位作者 金烨 许长春 杨艳春 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第10期2309-2312,共4页

对工程分析数据进行可视化是产品设计师洞察所设计产品性能的有效途径,而目前的商品化CAE软件的可视化功能在交互方式存在局限性,用户难以感知大型复杂模型中较隐蔽的细节信息,从而大大约束了对产品和物理现象的观察。本文提出了一种创... 对工程分析数据进行可视化是产品设计师洞察所设计产品性能的有效途径,而目前的商品化CAE软件的可视化功能在交互方式存在局限性,用户难以感知大型复杂模型中较隐蔽的细节信息,从而大大约束了对产品和物理现象的观察。本文提出了一种创新的结合虚拟现实技术的工程分析数据可视化方法,将虚拟现实技术和工程分析数据的可视化有机结合起来,给出了该方法的实现原理并探讨了其中的一些关键技术,从而建立了各工程分析软件与虚拟现实环境之间的联系,最后在Powerwall虚拟现实系统上进行实例验证,并应用在工程实践中。 展开更多

关键词 沉浸可视化 虚拟现实 工程分析数据 有限元分析 人机交互

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基于控制体—迎风有限元法的变压器绕组二维流体场—温度场耦合计算方法研究 被引量：25

12

作者 刘刚 王晓晗 +3 位作者 马永强 李琳 孙优良 卢纯 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-9,共9页

针对电力变压器二维流体场和温度场的耦合问题,文中采用了基于控制体有限元法和迎风有限元法的流体场—温度场耦合计算方法。该耦合方法基于三角形网格,使用控制体有限元法计算绕组油流区域的速度场,应用流线迎风有限元法求解整体场域... 针对电力变压器二维流体场和温度场的耦合问题,文中采用了基于控制体有限元法和迎风有限元法的流体场—温度场耦合计算方法。该耦合方法基于三角形网格,使用控制体有限元法计算绕组油流区域的速度场,应用流线迎风有限元法求解整体场域的温度分布。在速度场计算中引入速度提升方法解决了流体场仿真时出口边界出现的回流流动问题,并在温度场计算时提出了适用于线性三角形单元的流线迎风稳定参数取值方法,从而解决了温度场仿真时的数值振荡问题。应用所提方法计算分析了油浸式变压器绕组二维模型的油流及温度分布,并将计算结果与Fluent软件仿真结果进行了对比,对比结果验证了耦合方法的有效性。文中提出的二维流体场和温度场耦合场计算方法也可用于其他二维流体场和温度场耦合问题的分析。 展开更多

关键词 三角形网格 控制体有限元法 流线迎风有限元 油浸式 流场—温度场耦合

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火荷载下沉管隧道结构的热-力耦合分析 被引量：9

13

作者 张孟喜 黄瑾 贺小强 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期83-87,共5页

以上海外环线越江沉管隧道为背景,用有限元程序模拟火荷载作用下沉管隧道结构温度场及应力场,并将计算结果与试验数据对比分析,从而确定最佳的分析模型和边界条件,为该领域的研究提供参考依据。根据沉管隧道的结构形式及其特点建立有限... 以上海外环线越江沉管隧道为背景,用有限元程序模拟火荷载作用下沉管隧道结构温度场及应力场,并将计算结果与试验数据对比分析,从而确定最佳的分析模型和边界条件,为该领域的研究提供参考依据。根据沉管隧道的结构形式及其特点建立有限元分析模型;参考隧道火灾的试验资料和研究成果确定模型边界条件;通过分析选取合理的混凝土和周围土体的本构模型;分析时还考虑到混凝土热工参数随温度的变化。通过对火灾时沉管隧道不同温度量级的稳态温度场和瞬态温度场分析,得出温度随空间和时间的变化规律,并把分析结果与试验结果进行对比分析。分别进行常温下和火灾时沉管隧道的热-力耦合分析,从而更直观地了解温度场对应力场的影响,得出沉管隧道各个部位在火灾发生时的应力分布情况以及随着不同温度量级的变化规律,以便更有效地为优化设计和防火救灾提供理论指导。最后根据计算结果,结合大量的隧道火灾资料总结火灾时隧道内部的温度场及应力场的危险区域。 展开更多

关键词 沉管隧道 火荷载 温度场 应力场 有限元 耦合分析

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有限元和有限体积法结合的油浸式变压器温度场计算方法 被引量：9

14

作者 王伟 魏菊芳 +2 位作者 王楠 王巨伟 王永强 《电测与仪表》 北大核心 2017年第18期42-47,共6页

油浸式电力变压器是电网中的重要设备。为了准确得到油浸变压器的温度场,文章经过对比有限元和有限体积法的各自优点,提出了一种新的变压器温度场分布的混合计算方法;以一台110 kV/31.5 MVA变压器为例建立立体模型,并利用有限元和有限... 油浸式电力变压器是电网中的重要设备。为了准确得到油浸变压器的温度场,文章经过对比有限元和有限体积法的各自优点,提出了一种新的变压器温度场分布的混合计算方法;以一台110 kV/31.5 MVA变压器为例建立立体模型,并利用有限元和有限体积混合方法,得到变压器的温度场分布结果。通过对比运行监测到的变压器顶层油温数据和混合方法得到的计算结果,结果表明,混合计算方法的计算结果与监测数据的平均误差只有1.6℃,证明了这种计算方法能更准确计算油浸式变压器的温度场。 展开更多

关键词 油浸式变压器 三维温度场 有限元法(FEM) 有限体积法(FVM)

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水域沉管隧道地震响应的影响因素分析 被引量：7

15

作者 崔杰 陆耀波 +1 位作者 渠建新 李亚东 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1224-1230,共7页

为分析隧道接头和上覆水对沉管隧道地震响应的影响,采用沉管隧道振动台试验和ADINA有限元软件模拟两种方法进行相关研究.沉管隧道试验模型材料主要为微粒混凝土,模型缩尺比为1∶30,采用层叠剪切箱装填砂土构成场地,采用黏弹性人工边界... 为分析隧道接头和上覆水对沉管隧道地震响应的影响,采用沉管隧道振动台试验和ADINA有限元软件模拟两种方法进行相关研究.沉管隧道试验模型材料主要为微粒混凝土,模型缩尺比为1∶30,采用层叠剪切箱装填砂土构成场地,采用黏弹性人工边界和等效荷载输入方法对模型进行仿真分析.研究结果表明:在同一深度土层,柔性接头沉管隧道的土层加速度放大系数小于刚性接头沉管隧道;当土层发生液化时,其加速度放大系数小于1;当沉管隧道接头剪切刚度(G)减小为0.10G和0.01G时,隧道截面剪应力减小20%和33%,截面轴应力峰值最大值减小16%和30%,截面剪应变峰值分别增加了60%和140%;上覆水使场地加速度放大系数变小,是由于水的存在加大了土层表面的阻尼;在P波作用下,上覆水水深从10 m增长到40 m时,沉管隧道截面剪应力峰值、轴向应力峰值和应变峰值最大值分别以3%~5%、30%~40%和12%~17%的幅度增加. 展开更多

关键词 沉管隧道 振动台试验 ADINA有限元分析 地震响应

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埋管流化床内传热行为的微观尺度模拟研究 被引量：2

16

作者 赵永志 江茂强 +1 位作者 徐平 郑津洋 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1178-1184,共7页

为了模拟埋管流化床内的流动和传热行为,将有限元方法(FEM)、基于非结构化网格的计算流体力学方法(CFD)与离散单元法(DEM)结合,建立了CFD-DEM-FEM耦合方法,并在此基础上采用k-ε湍流模型及考虑颗粒间和气固间作用的多向耦合传热模型.通... 为了模拟埋管流化床内的流动和传热行为,将有限元方法(FEM)、基于非结构化网格的计算流体力学方法(CFD)与离散单元法(DEM)结合,建立了CFD-DEM-FEM耦合方法,并在此基础上采用k-ε湍流模型及考虑颗粒间和气固间作用的多向耦合传热模型.通过计算结果从微观尺度探讨了埋管流化床内的传热机制,分析影响床内传热的关键因素,得到换热管壁周围固含率和传热系数的分布规律,考察了流化气速对埋管周围传热系数的影响.数值模拟结果与实验结果基本一致,证实了CFD-DEM-FEM耦合方法模拟复杂气固流动和传热的可行性和准确性,为进一步了解流化床内热传递行为的机理、准确预测各种流化床内的传热以及开展流化床内多尺度流动-传热-反应流的模拟奠定基础. 展开更多

关键词 埋管流化床 有限元法 离散单元法 计算流体力学 传热

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港珠澳大桥沉管隧道早期应力参数化分析与裂缝控制 被引量：4

17

作者 易宁 欧阳东 宁博 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期130-133,137,共5页

根据港珠澳跨海大桥沉管隧道结构抗裂抗渗及耐久性需要,对管节大体积混凝土进行了早期温度-应力有限元仿真分析。据此预测管节在施工中可能出现混凝土表面开裂或出现截面拉裂的最危险时间和最不利位置。计算结果表明,由于高强混凝土的... 根据港珠澳跨海大桥沉管隧道结构抗裂抗渗及耐久性需要,对管节大体积混凝土进行了早期温度-应力有限元仿真分析。据此预测管节在施工中可能出现混凝土表面开裂或出现截面拉裂的最危险时间和最不利位置。计算结果表明,由于高强混凝土的采用以及管壁厚度达1.35 m,裂缝发生和扩展的最危险时段为36-144 h;而管节作为复杂截面其表面应力的分布也复杂化,在截面转角处、受约束较大处是裂缝发生的最危险位置。通过对影响沉管温度应力的不同的材料参数、水化热参数、施工参数、养护参数进行多次反复的有限元参数化分析,探讨了各种参数的影响,并为寻求科学合理的温度控制、裂缝控制解决方案提供理论依据。 展开更多

关键词 港珠澳大桥 沉管隧道 水化热 热应力 早期裂缝 有限元

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深中通道沉管隧道深层水泥搅拌桩复合地基合理布置形式研究 被引量：7

18

作者 许昱 徐国平 +1 位作者 陈伟乐 宋神友 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第11期1944-1953,共10页

深层水泥搅拌桩(DCM)复合地基应用于沉管隧道工程在国内尚无先例,其在沉管隧道工程的适应性、受力特点及布置形式方面有待深入研究。针对深中通道沉管隧道深层水泥搅拌桩(DCM)的合理布置形式,通过建立三维有限元模型,研究出4种不同的布... 深层水泥搅拌桩(DCM)复合地基应用于沉管隧道工程在国内尚无先例,其在沉管隧道工程的适应性、受力特点及布置形式方面有待深入研究。针对深中通道沉管隧道深层水泥搅拌桩(DCM)的合理布置形式,通过建立三维有限元模型,研究出4种不同的布置形式,得出沉管隧道深层水泥搅拌桩(DCM)复合地基的合理布置形式,并开展现场载荷板试验验证。研究表明:1)深层水泥搅拌桩(DCM)浅层成桩质量较差、桩身强度较低,采用壁式布置时,短桩部分质量难以保证;2)在置换率相近的条件下,单桩式布置比壁式布置数值计算得到的沉降小,因此深层水泥搅拌桩(DCM)采用单桩式布置较壁式布置优;3)横纵向桩间距3 m×4 m布置方案的复合地基容许承载力不小于158.3 kPa,横纵向桩间距3 m×3 m布置方案的复合地基容许承载力不小于211.1 kPa,试验结果与三维有限元计算结果规律一致;4)根据沉管隧道基底荷载的分布模式及载荷板试验,3~5 m不等间距布置方案是深中通道沉管隧道深层水泥搅拌桩(DCM)复合地基最优布置形式。 展开更多

关键词 深中通道 沉管隧道 深层水泥搅拌桩复合地基 有限元 载荷板试验

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考虑水-饱和土场地-结构耦合时的沉管隧道地震反应分析 被引量：13

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作者 李伟华 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第6期607-613,共7页

用理想流体介质模拟水层、流体饱和多孔介质模拟饱和土地层,在理想流体介质与流体饱和多孔介质相连接边界的连续条件基础上,结合已有的对理想流体介质、流体饱和多孔介质进行动力反应分析的显式有限元方法,开考虑地层与结构的动力相互作... 用理想流体介质模拟水层、流体饱和多孔介质模拟饱和土地层,在理想流体介质与流体饱和多孔介质相连接边界的连续条件基础上,结合已有的对理想流体介质、流体饱和多孔介质进行动力反应分析的显式有限元方法,开考虑地层与结构的动力相互作用,建立了进行水与场地、结构耦合动力分析的方法。利用该方法对沉管隧道的地震响应进行了研究,重点分析了水深、地质条件等因素对沉管隧道地震反应的影响,并从中得出了一些可供相关人员进行沉管隧道抗震分析时参考的结论。 展开更多

关键词 沉管隧道 地震响应 饱和土 水-场地-结构耦合 显式有限元法

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核电汽轮机转子堆焊焊接接头的电偶腐蚀行为及有限元仿真 被引量：2

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作者 黄毓晖 张建辉 +3 位作者 胡语林 孙雯暄 徐宇斌 汪毅豪 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期33-39,I0003,共8页

采用宏观电化学试验和浸泡试验研究25Cr2Ni2MoV汽轮机转子堆焊焊接接头在80℃,3.5%Cl−环境下的电偶腐蚀行为.电化学试验结果表明,焊缝为腐蚀薄弱区,腐蚀电位从高到低依次为热影响区、母材、焊缝.浸泡试验结果表明,随着母材面积的增大,... 采用宏观电化学试验和浸泡试验研究25Cr2Ni2MoV汽轮机转子堆焊焊接接头在80℃,3.5%Cl−环境下的电偶腐蚀行为.电化学试验结果表明,焊缝为腐蚀薄弱区,腐蚀电位从高到低依次为热影响区、母材、焊缝.浸泡试验结果表明,随着母材面积的增大,焊缝平均腐蚀厚度逐渐加深.进一步利用宏观电化学测试所获的电化学参量建立焊接接头电偶腐蚀有限元模型对比浸泡试验结果.结果表明,有限元仿真结果能有效模拟堆焊焊接接头的电偶腐蚀行为,为实际生产提供电偶腐蚀速率预测.创新点:(1)堆焊焊接接头的化学成分及微观结构差异导致了材料的电化学性能差异.(2)随着阴阳面积比的增大,阴极和阳极的腐蚀深度均加深,但阳极的增大程度远大于阴极.(3)利用宏观电化学测试所获的电化学参量建立焊接接头电偶腐蚀有限元模型,能有效预测堆焊焊接接头的电偶腐蚀行为. 展开更多

关键词 焊接接头 电偶腐蚀 有限元仿真 浸泡试验

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