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时频电磁法三维自适应有限元正演及含油储层灵敏度分析研究
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作者 李宗杰 蔡盼盼 +3 位作者 李清坤 秦策 高文龙 王绪本 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第3期806-816,共11页
时频电磁法在油气勘探领域应用非常广泛。三维正演模拟能够获得地下三维电性结构的电磁响应,是电磁数据定性解释和电磁勘探观测系统设计的重要工具,也是三维反演的基础。利用时频电磁三维自适应有限元正演模拟算法,求解电场需满足的二... 时频电磁法在油气勘探领域应用非常广泛。三维正演模拟能够获得地下三维电性结构的电磁响应,是电磁数据定性解释和电磁勘探观测系统设计的重要工具,也是三维反演的基础。利用时频电磁三维自适应有限元正演模拟算法,求解电场需满足的二阶偏微分方程,并基于电磁场连续性条件估计后验误差,据此指导网格自适应加密,实现电磁响应的高效、精确模拟。相比传统正演方法,该方法能够在保证计算精度的前提下,有效减少计算量。通过数值算例验证算法的计算精度和效率,然后对油气模型进行模拟,分析时频电磁响应对储层的灵敏度。该研究为利用时频电磁法进行油气勘探提供了重要的参考。 展开更多
关键词 时频电磁法 三维正演 自适应有限元 油气勘探 电磁响应
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轨道交通涡流制动器三维电磁模型与性能分析
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作者 吕刚 韩天宇 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第4期52-62,共11页
针对计算轨道交通涡流制动器(EddyCurrentBrake,ECB)制动力的问题,提出一种三维电磁模型,并对其制动性能受不同参数的影响进行分析.首先,采用等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出静态气隙磁密的表达式.分析横向边缘效应对制动力的影响,推... 针对计算轨道交通涡流制动器(EddyCurrentBrake,ECB)制动力的问题,提出一种三维电磁模型,并对其制动性能受不同参数的影响进行分析.首先,采用等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出静态气隙磁密的表达式.分析横向边缘效应对制动力的影响,推导出导体板电导率修正系数的表达式.建立等效涡流密度模型,推导出气隙磁密和涡流密度的表达式.然后,分析纵向边端效应对制动力的影响,推导出附加气隙磁密的表达式,并结合涡流密度与气隙磁密之间的关系推导出制动力的表达式.最后,根据上海TR-08型高速磁浮列车ECB的设计参数搭建三维有限元模型来验证三维电磁模型的准确性,应用三维电磁模型分析不同参数对制动性能的影响.研究结果表明:三维电磁模型与三维有限元模型计算结果的最大误差为5.18%,平均误差为2.35%,验证了三维电磁模型的准确性;制动力随速度增加而先增大后减小,其变化曲线具备线性、临界、衰减和平缓4种特征,附加制动力随速度增加而增大;适当加宽导体板能有效削弱横向边缘效应的影响;制动力随励磁绕组安匝和初级铁芯宽度增加而增大,随导体板的电导率和磁导率及初级极距的增加而先增大后减小;制动力随气隙厚度增加而减小,峰值制动力对应的速度将增大;导体板厚度减小,制动力增长变缓慢;无论是增加气隙厚度,还是减小导体板厚度,均能使制动性能更平稳. 展开更多
关键词 涡流制动器 三维电磁模型 有限元法 制动性能
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人体足主要骨-韧带结构三维有限元模型的建立及分析 被引量:25
3
作者 杨云峰 俞光荣 +6 位作者 牛文鑫 周家钤 陈雁西 黄四平 王明鑫 程黎明 丁祖泉 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期542-546,551,共6页
目的:建立正常人体足主要骨-韧带结构的三维有限元模型,为足部生物力学研究提供数字平台。材料和方法:获取正常青壮年男性的左足螺旋CT扫描图像,应用逆向工程原理,通过处理序列螺旋CT图片建立足部骨结构的三维几何模型,并对其进行有限... 目的:建立正常人体足主要骨-韧带结构的三维有限元模型,为足部生物力学研究提供数字平台。材料和方法:获取正常青壮年男性的左足螺旋CT扫描图像,应用逆向工程原理,通过处理序列螺旋CT图片建立足部骨结构的三维几何模型,并对其进行有限元网格划分。足部关节软骨、韧带、肌腱和足底软组织通过解剖和文献数据模拟。同时,对7具新鲜尸体标本足作生物力学测试,分析计算有限元模型及生物力学测试中足部骨骼的应力、位移变化情况。结果:建立了包括170426个节点、118342个单元的关节、骨、软骨、韧带和足底软组织在内的正常人体左足骨骼及韧带结构的三维有限元模型,较客观地反映了人体足的解剖结构和力学特性。与新鲜尸体标本的生物力学测试结果比较,位移变化有相同趋势。结论:运用逆向工程原理可有效构建人体足的三维几何模型,在此基础上基于解剖和离体标本实验结果构建其生物力学有限元模型,可用于足部生物力学变化规律的可视化分析。 展开更多
关键词 三维有限元模型 生物力学 测量
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塔里木盆地塔中地区奥陶系构造-沉积模式与碳酸盐岩裂缝储层预测 被引量:53
4
作者 魏国齐 贾承造 +3 位作者 宋惠珍 施央申 卢华复 李亚红 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期408-413,共6页
奥陶系碳酸盐岩是塔中地区油气勘探的重要目的层。本文在讨论塔中地区奥陶纪区域构造背景和奥陶系岩性段划分的基础上 ,建立了塔中地区奥陶系构造 -沉积模式 ,并用三维有限元数值模拟方法对塔中地区有利碳酸盐岩裂缝储层发育区进行了预... 奥陶系碳酸盐岩是塔中地区油气勘探的重要目的层。本文在讨论塔中地区奥陶纪区域构造背景和奥陶系岩性段划分的基础上 ,建立了塔中地区奥陶系构造 -沉积模式 ,并用三维有限元数值模拟方法对塔中地区有利碳酸盐岩裂缝储层发育区进行了预测 ,以期指导塔中地区碳酸盐岩的油气勘探。 展开更多
关键词 奥陶系 构造-沉积模式 碳酸盐岩裂缝储层
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新型高速定子爪极式永磁电机的三维等效磁网络模型 被引量:1
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作者 褚帅君 梁得亮 +1 位作者 贾少锋 梁阳 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第3期1-11,共11页
为了解决高速电机绕组端部长度冗长、绕组利用率不高的问题,提出一种新型高速定子爪极式永磁电机。该电机的定子拓扑结构由全局环形集中绕组和爪极单元模块构成;此外,通过利用粉末冶金技术制作的定子铁心可以显著降低加工难度和成本。... 为了解决高速电机绕组端部长度冗长、绕组利用率不高的问题,提出一种新型高速定子爪极式永磁电机。该电机的定子拓扑结构由全局环形集中绕组和爪极单元模块构成;此外,通过利用粉末冶金技术制作的定子铁心可以显著降低加工难度和成本。针对电机结构的独特性和三维磁场分布的复杂性,首先分析电机的结构特点及其工作原理;其次,通过分析电机定子和转子在不同位置时的磁场分布,依次构建定子和转子的等效磁路模型、气隙磁导等效模型以及完整的三维等效磁网络模型;最后,分别利用该模型和三维有限元方法对电机的气隙磁通密度分布、磁链、电动势和转矩等电磁性能进行对比分析。为了验证计算结果的准确性,设计并制造试验样机,搭建测试平台对电机进行相关试验验证。 展开更多
关键词 高速永磁电机 定子爪极 环形集中绕组 三维等效磁网络模型 有限元模型 电磁性能
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Tip-Edge差动直丝弓矫治力系的三维有限元模型的建立 被引量:4
6
作者 黄倩倩 邱靓星 +1 位作者 邓锋 张翼 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期61-62,共2页
目的:基于CT法建立Tip-Edge差动直丝弓矫治力系的三维有限元模型,分析后倾弯曲度、位置以及载荷对Tip-Edge矫治力系中组牙的应力分布以及初始位移的影响。方法:通过螺旋CT扫描获得精确的组牙和颌骨DICOM格式的图象信息,采用MIMICS软件... 目的:基于CT法建立Tip-Edge差动直丝弓矫治力系的三维有限元模型,分析后倾弯曲度、位置以及载荷对Tip-Edge矫治力系中组牙的应力分布以及初始位移的影响。方法:通过螺旋CT扫描获得精确的组牙和颌骨DICOM格式的图象信息,采用MIMICS软件进行三维建模,结合Solidworks软件建立三维的Tip-Edge矫治器,在ANSYS有限元软件中进行组装和相关受力分析。结果:成功建立了"上颌骨-组牙-Tip-Edge"三维有限元生物力学模型,在30度后倾弯,2盎司II类牵引力作用下,上颌切牙出现舌向旋转和压入初始位移,同时舌侧颈缘和颊侧根尖区出现压应力集中区。结论:本实验创建的"上颌骨-组牙-Tip-Edge"三维有限元生物力学模型保证了高度的几何相似性和力学相似性,可用于关键参数对于这一复杂力系影响的受力分析。 展开更多
关键词 三维有限元 差动直丝弓 建模
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正交各向异性岩体中地下洞室稳定的粘弹-粘塑性三维有限元分析 被引量:18
7
作者 张玉军 刘谊平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期278-283,共6页
建立了一种正交各向异性岩体的粘弹-粘塑性模型,推导和描述了相应的数值计算表达式和有限元分析的步骤,并使用所编制的三维有限元程序,以在层状岩体(横观各向同性介质)中的地下洞室开挖为算例,考察了围岩的流变动态,得出了几点结论。
关键词 正交各向异性岩体 粘弹-粘塑性模型 三维有限元法 稳定分析
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考虑热效应的柔性板的刚-柔耦合动力学特性 被引量:6
8
作者 刘锦阳 袁瑞 洪嘉振 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1226-1232,1237,共8页
研究考虑热效应的柔性板的刚-柔耦合动力学规律.根据柔性板的运动学关系和本构关系,用Jourdain速度变分原理建立了作空间运动的柔性体的动力学变分方程.引入与应变率有关的耦合项,建立了连续的热传导变分方程.用三维空间的有限元法分别... 研究考虑热效应的柔性板的刚-柔耦合动力学规律.根据柔性板的运动学关系和本构关系,用Jourdain速度变分原理建立了作空间运动的柔性体的动力学变分方程.引入与应变率有关的耦合项,建立了连续的热传导变分方程.用三维空间的有限元法分别对变形场和温度场进行离散,建立了动力学和热传导耦合方程.研究温度变化对系统的刚-柔耦合动力学特性的影响,发现在周期性热流作用下的共振频率与频谱分析得到的系统固有频率之间的内在关系,揭示了热传导方程中与弹性变形有关的耦合项对温度变化的影响.最后从温度场的泰勒多项式出发,对三维空间的温度场和变形场建立了精确的二维有限元模型,并对二维线性近似有限元模型的适用性进行了研究. 展开更多
关键词 柔性板 热效应 三维有限元模型 -柔耦合动力学
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基于Creatar XModeling的地应力场模拟自动化系统研究 被引量:5
9
作者 刘振 吴耕宇 +3 位作者 杨博 潘懋 刘培刚 贾志宾 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第15期19-25,共7页
有限元地应力场数值模拟在石油勘探开发、工程开挖领域应用广泛,有限元应力分析软件ANSYS凭借其强大的通用处理能力受到青睐;但是在地应力分析过程中该软件建模能力较弱,不能构建复杂的三维地质模型;其建模过程烦琐,且无法直接处理钻孔... 有限元地应力场数值模拟在石油勘探开发、工程开挖领域应用广泛,有限元应力分析软件ANSYS凭借其强大的通用处理能力受到青睐;但是在地应力分析过程中该软件建模能力较弱,不能构建复杂的三维地质模型;其建模过程烦琐,且无法直接处理钻孔、测井与地震等地学数据,同时考虑整个地应力求解过程人工参与较多,自动化水平较低。针对以上问题,地应力场模拟自动化系统将地质建模与地应力求解置于同一个平台环境下,利用三维地质建模技术构建地下岩体模型,展现地层之间的相互接触关系,并进行有限元求解得到三维地应力场分布。该系统能够提高建模效率、降低建模误差、简化材料参数设置,从而提高了地应力场建模自动化水平。 展开更多
关键词 有限元 地应力 三维地质建模 岩石力学参数 建模效率 系统一体化
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基于联合有限元-离散元的混凝土重力坝破坏三维仿真模拟 被引量:6
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作者 申振东 许栋 +2 位作者 白玉川 及春宁 Ante Munjiza 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期49-56,共8页
水利工程中混凝土重力坝在地震等作用下的三维破坏形式以及破坏过程对大坝安全影响重大。本文建立了固体材料的联合有限元-离散元(Combined Finite-Discrete Element)三维数学模型,并引入Single/Smeared断裂损伤模型,模拟混凝土材料的... 水利工程中混凝土重力坝在地震等作用下的三维破坏形式以及破坏过程对大坝安全影响重大。本文建立了固体材料的联合有限元-离散元(Combined Finite-Discrete Element)三维数学模型,并引入Single/Smeared断裂损伤模型,模拟混凝土材料的破坏。数学模型经验证后,用于地震作用下混凝土重力坝破坏的三维数值模拟,结果表明,联合有限元-离散元方法能够有效模拟坝体的破坏模式和破坏阈值条件,且具有将坝体连续变形与不连续断裂有机结合的优点。通过一系列数值模拟工况的对比,分析了模型网格分辨率对破坏条件、破坏模式以及程序计算效率的影响,研究结果能够为大坝的抗震设计提供有价值的参考。 展开更多
关键词 混凝土重力坝 联合有限元-离散元 Single/Smeared破坏模型 三维模拟
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弹粘塑性3D-FEM在地基蠕变沉降预测中的应用 被引量:4
11
作者 安关峰 高大钊 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期195-199,共5页
采用适用于上海饱和软土的粘弹塑性模型 ,研制了三维有限元软件 .应用该软件对上海华盛路住宅大楼地基沉降进行了预测 ,并与实测值进行了对比 .结果表明 ,采用该本构模型和分步施加荷载方法进行地基蠕变沉降预测是可靠的 .
关键词 粘弹塑性模型 流变 三维有限元软件 地基蠕变沉降 预测 3D-FEM 粘塑 应变 应力增量
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6082-T6回填式搅拌摩擦点焊热-流耦合分析 被引量:5
12
作者 王希靖 许有伟 +1 位作者 魏万奎 栾国红 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期120-124,共5页
为了解释了回填式搅拌摩擦点焊的连接机理,本文根据6082-T6铝合金回填式搅拌摩擦点焊焊接过程的特点,建立了简化的热源模型,利用有限元分析软件ANSYS模拟出焊接过程中的温度场,进而耦合得到其应力场.结果表明:随着焊接过程的进行,铝合金... 为了解释了回填式搅拌摩擦点焊的连接机理,本文根据6082-T6铝合金回填式搅拌摩擦点焊焊接过程的特点,建立了简化的热源模型,利用有限元分析软件ANSYS模拟出焊接过程中的温度场,进而耦合得到其应力场.结果表明:随着焊接过程的进行,铝合金6082-T6最高温度分布在袖筒1/2处,焊点处粘塑性金属的最大流动速度出现在铝合金上表面袖筒内侧区域;通过分析模拟过程中流体流动的流线与试验测量所得接头形貌照片,得到流场的分布规律. 展开更多
关键词 -流耦合模型 回填式搅拌摩擦点焊 有限元模拟
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改进IGBT动态模型与电-热-力多物理场耦合失效分析 被引量:6
13
作者 何怡刚 周健波 +2 位作者 刘嘉诚 倪华东 崔介兵 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第8期46-54,共9页
绝缘栅型双极型晶体管(IGBT)失效会对整流或逆变系统产生严重影响, IGBT应用场合不同导致其焊料层失效形式存在较大差异,因此有必要研究IGBT焊料层老化失效规律。首先利用改进的IGBT动态模型搭建三相整流电路并对其电路功耗误差进行修正... 绝缘栅型双极型晶体管(IGBT)失效会对整流或逆变系统产生严重影响, IGBT应用场合不同导致其焊料层失效形式存在较大差异,因此有必要研究IGBT焊料层老化失效规律。首先利用改进的IGBT动态模型搭建三相整流电路并对其电路功耗误差进行修正;其次构建IGBT三维有限元模型,并分析其在电-热-力多物理场耦合下芯片温度和焊料层应力分布规律;最后利用随机生成的焊料层缺陷来探究空洞、裂纹等对焊料层失效的影响,得出焊料层老化失效规律。仿真结果表明,焊料层缺陷面积的比例高于15%时,焊料层空洞、裂纹及脱落对芯片结温及焊料层应力影响显著,其中,脱落和裂纹对焊料层应力影响更大。 展开更多
关键词 IGBT 改进动态模型 --力耦合 三维有限元
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天津站交通枢纽-桩-土地震反应分析 被引量:2
14
作者 姜忻良 管晔 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期949-956,共8页
为摸清大型复杂工程结构的地震反应规律及抗震性能,针对天津站交通枢纽工程,选取包括地上和地下结构的标段,应用大型通用有限元分析软件ANSYS,将桩土区域等效连续化成桩土合一的复合材料,建立了结构-桩-土相互作用的天津站交通枢纽工程... 为摸清大型复杂工程结构的地震反应规律及抗震性能,针对天津站交通枢纽工程,选取包括地上和地下结构的标段,应用大型通用有限元分析软件ANSYS,将桩土区域等效连续化成桩土合一的复合材料,建立了结构-桩-土相互作用的天津站交通枢纽工程的三维有限元模型,并采用非线性动力时程分析方法进行计算.结果表明,天津波作用下交通枢纽地震反应最大,并且各层加速度反应沿地下结构长度方向分布均匀,位移反应小于规范限值,说明天津站交通枢纽工程整体性好,具有良好的抗震性能. 展开更多
关键词 天津站交通枢纽 三维有限元模型 结构--土相互作用 地震反应规律
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加盖状态对铁包内铁水温降行为的影响
15
作者 邓凇任 金雅璇 +3 位作者 韩伟刚 沙远洋 庄辉 丁旭 《冶金能源》 北大核心 2025年第5期27-33,共7页
针对包盖的工作状态对铁包内铁水温降的影响尚不明确的问题,文章采用COMSOL Multiphysics 6.0软件,对首钢京唐300 t铁水包运行过程中包盖密封性和耐材完整性对铁水温降的影响进行了二维有限元数值模拟。结果表明:包体与包盖间隙为20、12... 针对包盖的工作状态对铁包内铁水温降的影响尚不明确的问题,文章采用COMSOL Multiphysics 6.0软件,对首钢京唐300 t铁水包运行过程中包盖密封性和耐材完整性对铁水温降的影响进行了二维有限元数值模拟。结果表明:包体与包盖间隙为20、120、220 mm时,对应的最终铁水平均温度分别为1 379.18、1 377.20和1 375.74℃;包盖耐材无破损及径向破损宽度分别为1/8、2/8、3/8时,最终铁水平均温度分别为1 379.18、1 374.14 、1 372.86和1 371.86℃。建议钢铁企业加强在线铁水包运行管理,定期清理包口粘渣,及时修复包盖耐材破损,提高铁水包包盖完整性和密封性,达到降低铁钢界面铁水温降的目的。 展开更多
关键词 铁水包 包盖 铁水温降 二维有限元模型 数值模拟
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大尺寸直拉硅单晶生长的多物理场建模与优化
16
作者 林海鑫 高德东 +3 位作者 王珊 张振忠 安燕 张文永 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期17-33,共17页
随着光伏和半导体行业的快速发展,制备更大直径(12英寸及以上,1英寸=2.54 cm)的硅单晶成为趋势,直拉法作为硅单晶最主要的制备方法备受重视。然而在制备大直径和高质量的直拉硅单晶的过程中,随着晶体直径和坩埚尺寸的增加,熔体体积显著... 随着光伏和半导体行业的快速发展,制备更大直径(12英寸及以上,1英寸=2.54 cm)的硅单晶成为趋势,直拉法作为硅单晶最主要的制备方法备受重视。然而在制备大直径和高质量的直拉硅单晶的过程中,随着晶体直径和坩埚尺寸的增加,熔体体积显著增加,热场、流场及应力场的复杂性显著提升,涡流、热浮力和科里奥利力的相互作用会造成熔体流动的强烈湍流和速度、温度波动,出现诸如固液界面温度分布不均,熔体内热对流复杂等问题,从而影响硅单晶中的缺陷分布。因此,如何实现对工艺参数的控制,以获得理想的大直径硅晶体具有重要的研究意义。本文针对实际生产的滞后性和成本问题,建立了可以实时预测、动态控制和优化工艺参数的40英寸热场制备18英寸硅单晶棒的二维轴对称全局数值模拟模型,考虑了坩埚深度及热传导路径的延长,在主加热器的基础上,增加底部加热器,采用有限元法逐一分析晶体转速、坩埚转速、气体压强的变化对单晶硅热场和硅晶体生长的影响,包括固液界面形状、温度梯度、V/G值、氧浓度及缺陷分布等。通过多次仿真实验,获得了一组较为合适的工艺参数组合:晶体转速15 r/min、坩埚转速5 r/min、炉内气压1200 Pa,可使固液界面温度梯度较小,且温度分布更加均匀,有效避免了过度湍流化。进一步采用制备18英寸硅单晶棒的验证实验及性能检测发现,采用仿真所得最优工艺参数组合生产的硅单晶棒能将成晶率提升至87.44%。这组针对18英寸硅单晶棒的最佳工艺参数组合(包括晶体转速、坩埚转速及炉内气压等)经过精细优化,主要基于大尺寸(12英寸及以上)直拉硅单晶生长过程中热场和流场的复杂性,对大尺寸硅单晶具有较好的适应性,但在更小尺寸(如4、6或8英寸)的硅单晶生长中,由于热传递和气流扰动的不同,最佳工艺参数组合可以作为参考,但还需要进行具体条件下的验证和调整。本研究建立的数字化模型能够准确预测并优化大尺寸直拉硅单晶的生长过程,提质降本,具有实际应用前景。 展开更多
关键词 硅单晶 直拉法 二维轴对称 有限元法 工艺参数 数值模拟 数字化模型
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某抽水蓄能电站下水库混凝土重力坝渗流计算及防渗优化分析 被引量:1
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作者 冯先伟 高东红 +1 位作者 田金波 李皓璇 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期108-111,78,共5页
大坝防渗措施不当会增加坝基渗漏量,增大坝体扬压力,对坝体稳定造成不利影响,同时防渗工程投资占比较大,需合理布置工程防渗方案。依托某抽水蓄能电站下水库混凝土重力坝坝址区工程的实际情况,建立了三维有限元模型,分析了防渗设计方案... 大坝防渗措施不当会增加坝基渗漏量,增大坝体扬压力,对坝体稳定造成不利影响,同时防渗工程投资占比较大,需合理布置工程防渗方案。依托某抽水蓄能电站下水库混凝土重力坝坝址区工程的实际情况,建立了三维有限元模型,分析了防渗设计方案下坝址区渗流场分布性态及各部位渗透坡降和渗透流量等要素,研究了延伸坝肩帷幕长度、加深帷幕底线和帷幕双排布置中的单因素和多因素作用对坝址区渗透流量的影响,并依据分析结果对设计防渗方案进行优化。结果表明,设计防渗方案渗控效果明显,坝址区防渗帷幕渗透坡降和坝基各部位渗透流量均小于允许值;综合工程经济性和防渗控制效果,采用拦河坝和拦沙坝帷幕底线整体加深1/3方案对防渗系统的优化措施最优。 展开更多
关键词 混凝土重力坝 三维有限元模型 防渗帷幕 渗透流量 优化分析
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高速刀柄—刀具系统动力学建模及其仿真方法研究
18
作者 杨劲威 沈春根 +1 位作者 戴欣雨 潘云龙 《工具技术》 北大核心 2025年第8期99-104,共6页
提出一种结合二维耦合三维循环对称模型的新型仿真方法来分析高速机床主轴—轴承—刀具系统的动力学特性。该方法基于有限元法,集成二维傅里叶多谐波与三维循环对称建模技术,实现对机夹立铣刀系统动态响应的精确预测。研究表明,该方法... 提出一种结合二维耦合三维循环对称模型的新型仿真方法来分析高速机床主轴—轴承—刀具系统的动力学特性。该方法基于有限元法,集成二维傅里叶多谐波与三维循环对称建模技术,实现对机夹立铣刀系统动态响应的精确预测。研究表明,该方法不仅显著提高系统动力学特性的计算效率,还为系统设计与故障诊断提供有效的理论支持。通过对刀柄与刀杆接触面的详细分析,验证该方法的实用性与可靠性。模拟分析表明,该方法在处理复杂模型时能够显著提升计算效率和结果的可靠性。 展开更多
关键词 主轴—轴承—刀具系统 有限元法 转子动力学 三维循环对称建模 动态特性
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波流耦合作用下深水桥墩群桩基础动力响应研究
19
作者 金仁贵 吴文兵 陈力博 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第3期136-142,共7页
为探明深水桥墩群桩基础在波流耦合作用下的动力响应特征,选用会战谱模拟波浪的非线性作用,运用MATLAB软件编程求解波流力时程曲线,基于ANSYS数值分析软件建立泰和赣江特大桥3#桥墩结构的三维有限元模型,模拟深水桥墩群桩基础在波流耦... 为探明深水桥墩群桩基础在波流耦合作用下的动力响应特征,选用会战谱模拟波浪的非线性作用,运用MATLAB软件编程求解波流力时程曲线,基于ANSYS数值分析软件建立泰和赣江特大桥3#桥墩结构的三维有限元模型,模拟深水桥墩群桩基础在波流耦合作用下的响应规律,并开展瞬态动力分析。结果表明:桥墩基础墩顶处位移表现出累积趋势,墩身、墩底和桩顶处的位移、应力、应变呈现非线性波动特征;横桥向变形量在墩顶处最大,向下逐渐减小,最小值在桩顶处;墩身的应力、应变的最大值分别位于静水面处和墩底与承台相交处,最小值位于墩顶、桩顶处。该研究结果可为深水桥墩基础的设计与运营维护提供理论指导。 展开更多
关键词 深水桥墩 群桩基础 动力响应 波流耦合作用 数值计算 三维有限元模型
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基于GPU的车辆-轨道-地基土耦合系统3D随机振动并行计算方法 被引量:3
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作者 朱志辉 夏禹涛 +1 位作者 王力东 刘禹兵 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期79-88,共10页
针对轨道不平顺随机特征导致车辆-轨道-地基土耦合系统随机分析计算效率低的问题,采用虚拟激励法降低大样本分析的计算量;针对耦合系统等效刚度矩阵的稀疏特性,采用行压缩(Compressed Sparse Row,CSR)格式存储大型稀疏矩阵,采用预处理... 针对轨道不平顺随机特征导致车辆-轨道-地基土耦合系统随机分析计算效率低的问题,采用虚拟激励法降低大样本分析的计算量;针对耦合系统等效刚度矩阵的稀疏特性,采用行压缩(Compressed Sparse Row,CSR)格式存储大型稀疏矩阵,采用预处理共轭梯度法(Preconditioned Conjugate Gradient,PCG)求解对称正定的等效静力平衡方程,最后通过MATLAB-CUDA(Compute Unified Device Architecture)混合平台开发基于GPU的并行计算程序.数值算例表明:基于MATLAB-CUDA混合平台求解等效静力平衡方程的效率是串行多点同步算法的86.13倍,大大缩短了随机振动分析的总计算时间,且内存占用小、易于在个人计算机上实施;采用PCG法求解车辆-轨道-地基土耦合系统形成的大型稀疏线性方程组时,建议以加速度指标作为迭代收敛精度的控制指标;可通过选取适当的迭代收敛精度,以达到计算精度和计算效率的平衡. 展开更多
关键词 随机振动 GPU并行计算 3D有限元法 虚拟激励法 车辆-轨道-地基土耦合模型
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