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尾矿坝溃坝分析模拟方法研究动态与发展趋势
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作者 王昆 杨修志 +3 位作者 王迪 赵得源 诸利一 张峥 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第8期1396-1407,共12页
尾矿库溃坝致灾因素多、发生频次高、破坏性强,通过尾矿坝溃坝分析(Tailings Dam Breach Analysis,TDBA)模拟预测潜在溃坝事故释放泥流运移过程与淹没范围,有助于避免或减少溃坝灾害负面影响。为提升TDBA过程规范性与结果可信度,从模拟... 尾矿库溃坝致灾因素多、发生频次高、破坏性强,通过尾矿坝溃坝分析(Tailings Dam Breach Analysis,TDBA)模拟预测潜在溃坝事故释放泥流运移过程与淹没范围,有助于避免或减少溃坝灾害负面影响。为提升TDBA过程规范性与结果可信度,从模拟方法入手系统梳理国内外研究动态与发展趋势。结果表明:物理相似模拟根据相似比尺设置可分为正态与变态模型,应平衡模型复杂性与实用性,模型砂选取依据和试验观测方法有待进一步改进;不存在绝对准确的数值模拟方法,应重点研究模拟结果的工程应用价值;溃坝泥流分类体系尚不健全,应综合考虑泥流浓度、密度、级配组成等制定分类依据,据此选取适用的流变模型。TDBA方法研究与工程应用可为库区规划选址、加高扩容论证、防减灾措施布置等提供依据,助力实现“零伤亡、零危害”的尾矿库安全管理目标。 展开更多
关键词 尾矿库 尾矿坝溃坝分析 物理相似模拟 数值模拟 流变模型
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某砌体结构房屋倒塌事故分析与倒塌全过程仿真模拟
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作者 周云 陈嘉豪 +1 位作者 易伟建 朱茂 《土木工程学报》 北大核心 2025年第7期14-27,共14页
文章以某砌体结构房屋多次结构变动后发生倒塌事故为背景,从结构静力计算、倒塌全过程仿真模拟以及PS-InSAR变形监测3个方面,全面分析某砌体房屋倒塌的受力机理与倒塌成因。首先,采用PKPM软件与人工手算方法验算砌体墙抗力与效应比、高... 文章以某砌体结构房屋多次结构变动后发生倒塌事故为背景,从结构静力计算、倒塌全过程仿真模拟以及PS-InSAR变形监测3个方面,全面分析某砌体房屋倒塌的受力机理与倒塌成因。首先,采用PKPM软件与人工手算方法验算砌体墙抗力与效应比、高厚比等静力学指标,初步分析引起房屋倒塌的最不利位置;采用SAP2000软件计算房屋改建、扩建前后3种工况下底层墙柱轴力值,分析房屋改动对结构受力的影响。其次,基于物理引擎的结构倒塌模拟方法模拟还原结构倒塌全过程,对比分析倒塌后的残骸分布,验证倒塌初始破坏位置及倒塌发展过程。最后,利用PS-InSAR变形监测技术还原房屋过去10年整体沉降变形趋势。研究结果表明:违建加层使总荷载比原结构增加45.54%,其中二层7×E轴柱增轴力增加71.67%,是引起事故的直接原因;模拟结果证实自建房倒塌由二层7×E轴相邻外墙挤压变形退出工作后,柱受压破坏引起的三层及以上向东侧“倾斜”式倒塌,在与东侧相邻建筑物碰撞后呈现出“下坐”式趋势;PS-InSAR监测结果证明,房屋在加层以前相对稳定,而在加层以后,开始存在明显下沉趋势,变形不断发展直到整体倒塌。 展开更多
关键词 连续倒塌 静力分析 物理引擎 仿真模拟 PS-INSAR 事故分析
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基于波形分析与测量的船舶尾浪数值模拟研究
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作者 窦颖艳 慕阳 杨威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期176-179,共4页
对船舶尾浪数值模拟研究可以有效提升船舶航行安全性。本文提出一种基于波形分析与测量的船舶尾浪数值模拟研究方法,首先阐述了波形分析理论和广义边界元法,设计了船舶尾浪波形分析与测量系统,使用广义边界元法对船舶尾浪进行数值模拟计... 对船舶尾浪数值模拟研究可以有效提升船舶航行安全性。本文提出一种基于波形分析与测量的船舶尾浪数值模拟研究方法,首先阐述了波形分析理论和广义边界元法,设计了船舶尾浪波形分析与测量系统,使用广义边界元法对船舶尾浪进行数值模拟计算,获取不同位置处的波高数值,并将数值计算结果和测量结果进行对比。结果表明,本文提出的研究方法有效结合了数值模拟技术和波形分析技术,将测量结果反馈到数值模拟计算中,可以有效提升数值模拟准确性。 展开更多
关键词 波形分析 尾浪 数值模拟 广义边界元法
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不同水体类型背景下的硫酸铁遥感反演下限浓度数值光谱模拟与特征分析
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作者 梁业恒 邓孺孺 +5 位作者 陈锦琳 刘旭拢 佟天仁 李嘉怡 李依玲 劳小敏 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期1183-1189,共7页
利用卫星遥感技术对水中重金属浓度进行监测具有重要研究意义。但由于自然水体重金属含量低,其遥感反演可行性仍被学界怀疑,以致该领域发展比较缓慢。鉴于此,以中国环境卫星(HJ-1A)高光谱成像仪(HSI)反演水中硫酸铁浓度为例,采用遥感敏... 利用卫星遥感技术对水中重金属浓度进行监测具有重要研究意义。但由于自然水体重金属含量低,其遥感反演可行性仍被学界怀疑,以致该领域发展比较缓慢。鉴于此,以中国环境卫星(HJ-1A)高光谱成像仪(HSI)反演水中硫酸铁浓度为例,采用遥感敏感性分析模型(DDE模型),模拟得到硫酸铁在理论清深水体和三种常见自然水体:富营养化水体、浑浊水体与重金属尾矿污染水体,共计四种水体类型背景下的可遥感反演下限浓度光谱曲线,明确地给出不同情形遥感反演下限浓度最小值及其所在波长,进而分析不同水体类型的遥感敏感性变异规律。研究结果发现,在不同水体类型背景下,硫酸铁的遥感反演下限浓度最小值及所在波长位置均是变化的。在理论清深水体背景下,该值的最小值为4.63×10-4mg·L^(-1),出现在468.530 nm处(对应HSI传感器第5波段,简写为Band5,下同),而扩充至最小值10%增量后,覆盖的波段范围为460.040~479.600 nm(Band 1—10)。但在波长范围721.605~951.540 nm(Band 81—115),下限浓度值已不存在。同样地,富营养化水体、浑浊水体、重金属尾矿污染水体三种自然水体背景下,下限浓度最小值分别为:6.30×10^(-2)、2.78×10^(-2)和1.64×10^(-1)mg·L^(-1);对应所在波长分别为:577.865 nm(Band 46)、587.900 nm(Band 49)、669.285 nm(Band 70);对应的扩充最小值10%增量后的覆盖波段范围分别为555.725~587.900 nm(Band 39—49)、568.160~612.740 nm(Band 43—56)、627.895~687.410 nm(Band 60—74)。以上特征波段,均是未来硫酸铁遥感反演模型敏感波段集合的重要参考依据。这四种水体背景下的下限浓度最小值大小关系是:理论清深水体<<浑浊水体<富营养化水体<重金属尾矿污染水体,说明相比理论清深水体,三种自然水体背景下遥感敏感性相对有所下降。从该最小值出现的波长位置(或范围)来看,三种自然水体背景下的下限浓度最小值所在波长相比理论清深水体均向卫星图像受大气影响作用越来越小的长波方向移动。这个波长位置的移动方向由硫酸铁自身的吸收系数光谱和背景水体反射率光谱二者共同决定。以上研究成果为将来实现水中硫酸铁浓度遥感反演打下了理论基础,进一步推动水体重金属遥感领域发展。 展开更多
关键词 水体重金属遥感 敏感性分析 下限浓度 光谱模拟 变异规律
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装配式钢管-拉森钢板桩围堰结构数值模拟分析
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作者 陈百玲 牛金辉 +1 位作者 王连广 许刚 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期102-112,共11页
为解决常规钢板桩围堰遇坚硬土层插打难度大及锁口钢管桩围堰止水效果差的问题,提出一种装配式钢管-钢板桩围堰,充分利用了钢管桩刚度大、钢板桩止水效果好的优点.通过ABAQUS对该结构进行数值分析表明,角部的钢管桩极大改善了钢板桩围... 为解决常规钢板桩围堰遇坚硬土层插打难度大及锁口钢管桩围堰止水效果差的问题,提出一种装配式钢管-钢板桩围堰,充分利用了钢管桩刚度大、钢板桩止水效果好的优点.通过ABAQUS对该结构进行数值分析表明,角部的钢管桩极大改善了钢板桩围堰角部剥脱以及对支撑依赖度高的不足,增加钢管桩数量可以改善结构受力情况.3道支撑尤其是封底混凝土对抑制钢板桩变形的发展最有效.同时,该结构可以有效抑制河床土体的变形.土体最大水平和竖向变形集中在抽水初始阶段和清淤阶段,分别占最大变形的89.9%和65.2%,结构的3道支撑与封底混凝土可以很好地抑制抽水与清淤阶段变形. 展开更多
关键词 钢管-拉森钢板桩围堰 数值模拟 受力性能分析 封底混凝土 模型对比
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废物固化桶核素分析的蒙特卡罗模拟与实验
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作者 龚军军 龙淼 +2 位作者 郭卫群 许国德 洪继斌 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期69-74,共6页
针对分段扫描法和层析扫描法适用于均匀和不均匀废物包,但测量系统较复杂、昂贵,对测量环境要求较高,耗时较长,电磁干扰比较严重的问题,首先基于放射性废物固化桶内容物分布均匀的特点,提出了一种简捷有效的测量方法,采用溴化镧闪烁探测... 针对分段扫描法和层析扫描法适用于均匀和不均匀废物包,但测量系统较复杂、昂贵,对测量环境要求较高,耗时较长,电磁干扰比较严重的问题,首先基于放射性废物固化桶内容物分布均匀的特点,提出了一种简捷有效的测量方法,采用溴化镧闪烁探测器,配合专门设计的准直器,获取了固化桶内容物放射性核素活度浓度信息;然后,通过蒙特卡罗模拟计算,分析了源探距离、准直器等对探测效率的影响;最后,搭建探测装置,开展了实际放射性废物固化桶现场测量,结果表明:模拟计算结果与实测数据一致性较好。该研究成果可为废物固化桶核素分析提供一种快捷方法和手段。 展开更多
关键词 废物固化桶 核素分析 蒙特卡罗模拟 探测效率
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聚乙二醇基复合相变材料性能表征与数值模拟分析
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作者 钟金豹 张剑 +3 位作者 范浩熙 王永鹏 孟祥一 冯相龙 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7119-7125,共7页
采用熔融共混法,将相变材料聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)稳定吸附在网络内部,最大程度上解决了相变材料PEG的低导热和泄露问题,从而制成了用于电池热管理的复合相变材料(composite phase change material, CPCM)。研究发现,当PE... 采用熔融共混法,将相变材料聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)稳定吸附在网络内部,最大程度上解决了相变材料PEG的低导热和泄露问题,从而制成了用于电池热管理的复合相变材料(composite phase change material, CPCM)。研究发现,当PEG的含量在85.29%时,无泄漏现象发生,此时导热率为1.488 W/(m·K),是纯PEG的7倍。CPCM相变吸热从40.2℃开始到60.7℃结束,吸热焓值达到了160.9 J/g,相变放热从35.8℃开始到23.5℃结束,放热焓值达到了140 J/g。此外,CPCM在经历200次熔融/结晶循环后仍保持了较高的热稳定性和优异的热可靠性,在热储能应用中具有极强的竞争力。对其CPCM进行了数值模拟分析,结果表明,在相同条件下相对于纯PEG相变材料,CPCM具有较快的热响应速度和较高的储热能力,在实用性方面得到突破,应用前景广阔。 展开更多
关键词 复合相变材料 聚乙二醇 电池热管理 性能研究 数值模拟分析
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基于ABAQUS的陆上风机基础混凝土结构加固体的水化热数值模拟分析 被引量:1
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作者 李文成 胡良明 +1 位作者 曾宇 黄昊 《水电能源科学》 北大核心 2021年第1期192-195,200,共5页
风机基础混凝土结构加固体的尺寸较大,浇筑过程中温度峰值较高、升温速度快,外表层散热迅速,极易产生收缩裂缝。利用ABAQUS二次开发平台,编制了从基础到加固体浇筑的全周期水化热温度与应力的数值模拟程序,计算结果表明,加固体表层的应... 风机基础混凝土结构加固体的尺寸较大,浇筑过程中温度峰值较高、升温速度快,外表层散热迅速,极易产生收缩裂缝。利用ABAQUS二次开发平台,编制了从基础到加固体浇筑的全周期水化热温度与应力的数值模拟程序,计算结果表明,加固体表层的应力超过允许应力值的程度与实际裂缝情况较符合,可为陆上风机基础混凝土结构加固体的水化热温度控制和收缩裂缝控制提供施工指导,对同类工程的优化加固设计方案和施工具有参考价值。 展开更多
关键词 风机基础 混凝土结构加固体 水化热 数值模拟 abaqus
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基于随机森林模型的祖厉河流域水沙模拟及归因分析
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作者 梁丽霞 宋铮 +1 位作者 张忠扬 王一博 《人民黄河》 北大核心 2025年第8期90-95,共6页
基于随机森林模型,利用祖厉河流域4个典型水文站2001—2020年的水沙过程及气候实测资料,在流域尺度进行水沙动态模拟及归因分析。结果表明,随机森林模型对祖厉河流域的水沙模拟有很好的适用性,模拟精度高,绝大多数水文站的纳什效率系数(... 基于随机森林模型,利用祖厉河流域4个典型水文站2001—2020年的水沙过程及气候实测资料,在流域尺度进行水沙动态模拟及归因分析。结果表明,随机森林模型对祖厉河流域的水沙模拟有很好的适用性,模拟精度高,绝大多数水文站的纳什效率系数(N_(SE))大于0.5,但对于数据峰值的模拟较差。2001—2020年,祖厉河流域气候整体呈现暖湿化趋势,径流整体呈现上升趋势,年输沙量呈现下降趋势。2010—2020年,祖厉河流域的径流变化主要受气候变化影响,其贡献率为197.59%;泥沙变化主要受人类活动的影响而减少,其贡献率为162.46%。 展开更多
关键词 随机森林 水沙模拟 归因分析 祖厉河
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基于组件式水文模型的径流模拟不确定性分析——以长江上游流域为例
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作者 周丽婷 谢康 +4 位作者 刘攀 张晓菁 曾志强 周涛 张海荣 《水科学进展》 北大核心 2025年第4期610-620,共11页
为评估降水数据、模型结构和模型参数对径流模拟不确定性的影响,本研究选取4种降水数据(站点实测和CRUJRA、CMFD、ERA5-Land格点数据),构建模块化的组件式水文模型,采用动态Sobol'敏感性分析方法,以长江上游51个分区流域为研究对象... 为评估降水数据、模型结构和模型参数对径流模拟不确定性的影响,本研究选取4种降水数据(站点实测和CRUJRA、CMFD、ERA5-Land格点数据),构建模块化的组件式水文模型,采用动态Sobol'敏感性分析方法,以长江上游51个分区流域为研究对象,分析降水数据、模型结构与模型参数在径流模拟中的敏感性。研究结果表明:①模型参数对径流模拟不确定性的贡献最大,多年平均总阶敏感性指数在分区流域的中位数为0.59,高于模型结构(0.51)和降水数据(0.36);②壤中流是最敏感的水文子过程,蒸散发过程次之,积融雪、地表径流、基流过程的敏感性较低,水文子过程的敏感性具有年内变异性,以积融雪过程最为显著;③积融雪、蒸散发和壤中流过程的相关参数是影响径流模拟不确定性的关键参数;④平均温度、平均海拔和水力传导度是积融雪、蒸散发和壤中流过程模型结构和参数敏感性的显著相关因子。研究识别了径流模拟不确定性的敏感因素及其时间变化规律,可为流域水文模型的结构与参数优化提供依据。 展开更多
关键词 径流模拟 不确定性 组件式水文模型 模型结.构 模型参数 动态敏感性分析
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绿色甲醇多工艺模拟及其经济性和碳排放分析
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作者 沈蓝欣 林董静 +2 位作者 吴可荆 孙小毛 吴剑 《现代化工》 北大核心 2025年第8期235-239,245,共6页
基于36万t/a的绿色甲醇工艺模型,对煤制甲醇(CTM)、生物质制绿色甲醇(BTM)和CO_(2)直接加氢制绿色甲醇(CHTM)3种工艺的能耗、经济性以及碳排放进行分析。结果表明,BTM单位能耗相较于CTM和CHTM分别减少了10%和14.8%,单位成本相较于CHTM... 基于36万t/a的绿色甲醇工艺模型,对煤制甲醇(CTM)、生物质制绿色甲醇(BTM)和CO_(2)直接加氢制绿色甲醇(CHTM)3种工艺的能耗、经济性以及碳排放进行分析。结果表明,BTM单位能耗相较于CTM和CHTM分别减少了10%和14.8%,单位成本相较于CHTM减少了26.9%。BTM和CHTM均表现为近零碳排放特征,全生命周期单位甲醇碳排放分别为0.142、0.167 t/t,远低于CTM的3.84 t/t。 展开更多
关键词 绿色甲醇 经济分析 全生命周期碳排放 过程模拟 工艺对比
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基于Moldflow模拟注射成型与注射压缩成型对比分析
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作者 赫灵川 石广丰 刘辉煌 《塑料》 北大核心 2025年第3期141-146,160,共7页
根据某款非球面塑胶镜片的材料特性和设计标准,为满足成型外观、结构及产能的要求,设计的浇注系统采用了1模8穴的设计布局,使用冷流道、侧浇口进料形式。结合传统注射成型加工方式不能满足镜片在面型精度及内应力等方面要求的问题,选用... 根据某款非球面塑胶镜片的材料特性和设计标准,为满足成型外观、结构及产能的要求,设计的浇注系统采用了1模8穴的设计布局,使用冷流道、侧浇口进料形式。结合传统注射成型加工方式不能满足镜片在面型精度及内应力等方面要求的问题,选用注射压缩成型方式作为新的工艺。采用Moldflow软件对镜片进行传统注射成型及注射压缩成型模拟分析,分析结果表明,制品熔接痕得到明显的改善;体积收缩率在非球面区域外径处由2.509%减少至1.537%;收缩变形分析结果表明,外径变形由36.8μm减少至13μm,非球面外径变形量由24μm减少至7.9μm,浇口处变形量由36.4μm减少至14.1μm;光学迟滞模拟中,非球面S1面外径处迟滞由68.26 nm减少至14.86 nm,浇口处由57.64 nm减少至37.36 nm;非球面S2面外径处迟滞由53.37 nm减少至21.06 nm,浇口处由62.56 nm增加至103.4 nm。新工艺满足设计要求,达到了进行实际生产的标准。 展开更多
关键词 非球面镜片 浇注系统设计 MOLDFLOW 体积收缩分析 光学迟滞模拟
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基于陆面模式的中国陆地蒸散发模拟及变化分析
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作者 候沂辰 王卫光 刘国帅 《生态学报》 北大核心 2025年第12期5926-5940,共15页
蒸散发是水文循环和能量循环的重要组成部分,在陆气间水热交互过程中发挥着关键作用。蒸散发的模拟及归因研究对气候变化、水资源管理、农业生产等具有重要意义。近几十年,中国区域气候和下垫面特征发生了显著变化,但这些变化对蒸散发... 蒸散发是水文循环和能量循环的重要组成部分,在陆气间水热交互过程中发挥着关键作用。蒸散发的模拟及归因研究对气候变化、水资源管理、农业生产等具有重要意义。近几十年,中国区域气候和下垫面特征发生了显著变化,但这些变化对蒸散发的耦合影响及相对贡献仍缺乏清晰的认识。本研究基于陆面模式CLM5.0模型,利用长序列气候强迫数据和连续的土地利用数据集,构建了多情景控制试验,独立分离出气候变化与土地利用变化对蒸散发趋势变化的影响,分析了1983—2018年中国陆地蒸散发的时空变化格局,量化了气候变化和土地利用变化对蒸散发趋势变化的相对贡献。结果表明:(1)中国区域多年平均蒸散发为350.62 mm,变化趋势为1.59 mm/a,空间分布由东南向西北递减。(2)气候变化对蒸散发趋势的贡献超过70%,达到1.13 mm/a,占据主导地位;土地利用变化对蒸散发趋势的贡献为0.44 mm/a。同时,气候变化在全国67.6%的区域主导蒸散发增加趋势,在16.1%的区域主导减少趋势,而土地利用变化在15.6%的区域主导蒸散发增加趋势,几乎没有地区由土地利用变化主导蒸散发减少趋势。(3)全国83.7%的区域蒸散发趋势变化由气候变化主导,主要包括湿润区和西北干旱区,而华北平原蒸散发的剧烈增加由土地利用变化主导,该地区下垫面类型由草地向农田和森林转化。本研究揭示了中国陆地蒸散发的时空演变特征,明确了不同流域蒸散发趋势变化的驱动因素,可为变化环境下中国水资源的差异化管理和规划提供参考。 展开更多
关键词 数值模拟 社会陆面模式第五版(CLM5) 蒸散发 气候变化 土地利用变化 归因分析
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EDXRF分析废水溶液中Cd元素的检测条件的MC模拟
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作者 廖先莉 赖万昌 +1 位作者 马书豪 唐琳 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期403-409,共7页
工业废水排放是造成水系中重金属元素Cd污染的重要因素,如排放不当可能会造成严重的环境污染,人长期食用Cd污染环境中的农作物或者水生生物,会引起各类疾病,对身体造成严重的伤害,所以及时检测重金属元素Cd含量对工业废水的处理与排放... 工业废水排放是造成水系中重金属元素Cd污染的重要因素,如排放不当可能会造成严重的环境污染,人长期食用Cd污染环境中的农作物或者水生生物,会引起各类疾病,对身体造成严重的伤害,所以及时检测重金属元素Cd含量对工业废水的处理与排放十分重要。与传统检测方法比,能量色散X射线荧光(EDXRF)分析具有速度快、不损坏样品、操作简单、仪器体积小等优点,更加适合应用在工业废水处理现场,实现对工业废水中重金属元素的快速检测,为工业废水的处理提供依据。开展EDXRF法现场快速检测工业废水中Cd元素含量影响因素的研究,检测对象是未经处理流动的工业废水,为了不影响工艺流程,废水样品将流过一段工艺管道,EDXRF检测装置将安装在工艺管道外部,推导了管道为方形管道,X射线源和探测器分别垂直位于方形管道两个相邻平面时,X射线荧光分析的数学模型,仿真分析了不同管道几何参数和“源-样-探”几何位置对待测元素Cd特征X射线照射量率的影响,通过蒙特卡罗方法模拟验证理论分析的准确性,并得出方形管道样品的最佳激发-探测装置及其优化参数。文中根据建立的数学模型进行MATLAB仿真研究,工业废水溶液设定为Cd元素浓度为100000μg·mL^(-1),介质为浓度为1.09 mol·L^(-1)的HNO3的溶液,设定入射光射线能量为40 keV,带入参数计算,得到管道壁材料、管道壁厚、探测器高度、X射线源水平距离对标样中待测元素Cd特征X射线照射量率变化趋势的影响。同时建立蒙特卡罗模型,模拟研究了源出口到样品侧面水平距离与准直器直径、“源-样”距离、“样-探”距离、探测器高度、管道壁厚度和管道壁材料对样品中待测元素Cd特征峰净峰面积和峰背比的影响,得到管道壁厚度在工艺允许的条件下尽可能的薄,常见管道材料选择聚丙稀酸脂塑料作为管道材料更佳,“样-探”距离为1mm,“源-样”距离和探测器高度在客观条件,比如器件几何尺寸,器件固定条件等允许的情况下,越小越好,当源出口到样品侧面水平距离为2.8 mm,准直器直径为2 mm,Cd的特征峰的峰背比和净峰面积会有一个最佳值。 展开更多
关键词 能量色散X射线荧光光谱分析(EDXRF) 蒙特卡罗模拟 快速检测 重金属 废水溶液
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基于ABAQUS的低渗透储层压裂液滤失计算
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作者 苏杰 邵兵 +2 位作者 张永亮 撒占友 刘杰 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第19期8034-8040,共7页
为探究裸眼压裂过程中,压裂液滤失的问题,在经典滤失模型的基础上,结合水力压裂二维模型,运用ABAQUS有限元软件进行模拟计算。研究发现:裂缝扩展初期,孔隙压力迅速增大,近似呈线性增长,压裂液的滤失量也随着迅速上升,此时为裂缝扩展初... 为探究裸眼压裂过程中,压裂液滤失的问题,在经典滤失模型的基础上,结合水力压裂二维模型,运用ABAQUS有限元软件进行模拟计算。研究发现:裂缝扩展初期,孔隙压力迅速增大,近似呈线性增长,压裂液的滤失量也随着迅速上升,此时为裂缝扩展初期阶段;随压裂液的持续注入,孔隙压力增大趋势变缓,压裂液滤失量也缓慢增大,随着裂缝宽度逐渐变宽,此时为裂缝扩展阶段;当裂缝扩展后期,裂缝长度达到一定长度后,孔隙压力变化也逐渐稳定,压裂液滤失量相对于憋压状态和裂缝扩展阶段略有减少。整个过程中,滤失量的计算考虑了裂缝动态扩展,对于实际工程上滤失情况具有一定意义。 展开更多
关键词 裂缝扩展 压裂液滤失 abaqus 数值模拟
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基于子集模拟法的破冰船结构可靠性分析
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作者 陶楷文 刘斌 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第4期143-151,共9页
[目的]船体结构总纵强度的小失效概率分析是一个复杂、高维和计算耗时长的问题,难以采用传统可靠性分析方法精确计算。为解决复杂结构可靠性分析中小失效概率难以精确计算的问题,建立一套求解结构小失效概率的精确计算流程。[方法]该流... [目的]船体结构总纵强度的小失效概率分析是一个复杂、高维和计算耗时长的问题,难以采用传统可靠性分析方法精确计算。为解决复杂结构可靠性分析中小失效概率难以精确计算的问题,建立一套求解结构小失效概率的精确计算流程。[方法]该流程通过采用子集模拟法以减少总体样本需求,为覆盖样本空间的全部情况,每个子集内样本通过马尔科夫链蒙特卡罗法(MCMC)抽样生成,结合随机有限元法对样本进行精确计算,得到精确样本响应值,以此提高失效概率的计算精度。同时,引入Kriging动态代理模型,显著减少子集内样本调用有限元计算次数。[结果]将该流程运用于一个破冰船船体结构可靠性分析,精确计算全寿期船体结构失效概率为9.58×10^(-6)。[结论]提出的基于子集模拟法的结构可靠性分析流程可以精确计算小失效概率。 展开更多
关键词 可靠性分析 子集模拟 马尔科夫链蒙特卡罗法 代理模型 破冰船 小失效概率
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岩土二元体地层下曲线地铁盾构施工响应模拟分析与施工参数优化设计
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作者 孙捷城 谯殿君 +2 位作者 王建 王渭明 吕显州 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第8期88-94,共7页
[目的]岩土二元体地层作为一种典型的上软下硬复合地层,其复杂的地质条件对曲线地段盾构隧道施工的地层变形机制及力学响应具有显著影响,深入分析不同施工条件下的响应至关重要。[方法]以济南轨道交通3号线滩头站-稻香站区间盾构施工为... [目的]岩土二元体地层作为一种典型的上软下硬复合地层,其复杂的地质条件对曲线地段盾构隧道施工的地层变形机制及力学响应具有显著影响,深入分析不同施工条件下的响应至关重要。[方法]以济南轨道交通3号线滩头站-稻香站区间盾构施工为背景,采用数值模拟与现场监测结合的研究方法,系统分析了围岩变形、管片应力应变及施工参数优化的关键问题,揭示了岩土二元体地层下的施工力学响应,并在此基础上优化设计了施工措施与参数。[结果及结论]岩土二元体对于曲线地段隧道的影响大于直线地段隧道,曲线地段盾构的位移最大值出现在左拱肩处,且曲线地段盾构左拱肩的受影响范围要大于拱顶;在岩土二元体区域,曲线地段盾构处的围岩变形明显大于直线盾构,但曲线地段盾构隧道的变化幅度始终小于直线盾构隧道,且表现为拱顶沉降比拱底隆起更敏感;曲线地段盾构管片的第一、三主应力及变形量均大于直线地段盾构,尤其在距离岩土二元体2 m范围内应力增幅显著。提出了“微扰动精细化掘进+洞内超前注浆加固”的综合控制方案和相应参数,并验证了其有效性,揭示了岩土二元体地层倾角对注浆加固范围的影响规律,指出当倾角小于65°时需适当增大加固宽度。 展开更多
关键词 地铁 岩土二元体地层 曲线地段盾构施工 施工响应分析 控制参数 数值模拟
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基于ABAQUS的平纹织物同面对向弯曲有限元模拟
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作者 岳旭 王蕾 +2 位作者 孙丰鑫 潘如如 高卫东 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期165-172,共8页
为明晰织物结构对其弯曲性能的影响机制,对织物弯曲过程进行了有限元模拟和实验验证。以涤纶织物为例,通过VHX-5000型超景深数码显微镜观测织物,得到纱线几何参数;根据纱线实际尺寸,利用SolidWorks专业建模软件构建涤纶平纹织物的三维... 为明晰织物结构对其弯曲性能的影响机制,对织物弯曲过程进行了有限元模拟和实验验证。以涤纶织物为例,通过VHX-5000型超景深数码显微镜观测织物,得到纱线几何参数;根据纱线实际尺寸,利用SolidWorks专业建模软件构建涤纶平纹织物的三维几何模型;基于有限元分析软件ABAQUS研究织物同面对向弯曲性能,分析纱线弹性模量、摩擦因数、泊松比等参数对弯曲实验的影响,并将有限元仿真结果与实验结果进行对比。结果表明:模拟所得抗弯力-位移曲线与实验曲线在0.01水平上呈显著相关,模拟结果与实验结果一致,证明用有限元模拟弯曲织物模型的有效性。 展开更多
关键词 三维建模 有限元分析 数值模拟 弯曲性能 平纹织物
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基于ABAQUS的卷烟动力设备轴承力学特性研究
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作者 孙轶峰 王一丞 +4 位作者 刘怡君 张萍 宁腾飞 赵永峰 杨光露 《包装工程》 北大核心 2025年第S1期170-175,共6页
针对卷烟动力设备轴承在实际运行过程中易发生断裂等失效问题,严重影响设备生产效率与产品质量的现状,本研究开展轴承力学性能分析,为其结构优化与寿命提升提供依据。首先,基于SolidWorks建立深沟球轴承滚珠、内圈、保持架及外圈的三维... 针对卷烟动力设备轴承在实际运行过程中易发生断裂等失效问题,严重影响设备生产效率与产品质量的现状,本研究开展轴承力学性能分析,为其结构优化与寿命提升提供依据。首先,基于SolidWorks建立深沟球轴承滚珠、内圈、保持架及外圈的三维实体模型并完成装配,随后导入ABAQUS有限元分析软件,系统对不同内圈尺寸的深沟球轴承进行应力分析,通过对比两型号轴承各部件应力分布特征,探究内圈尺寸对轴承力学性能的影响规律。研究结果表明:在相同载荷工况下,深沟球轴承滚珠的最大应力值恒定,与内圈尺寸无关,其值为1.623×10^(2) MPa;而内圈、保持架及外圈的最大应力均随内圈直径增大呈显著上升趋势。此外,无论内圈尺寸大小,滚珠均为轴承内部应力集中的核心部件,其应力水平显著高于其他组件。本研究不仅明确了内圈尺寸与轴承各部件应力响应的量化关系,更为卷烟动力设备轴承的选型设计、结构改进及寿命预测提供了重要的理论支撑与数据参考,研究成果对提升烟草机械装备可靠性具有重要工程应用价值。 展开更多
关键词 卷烟动力设备 深沟球轴承 abaqus 有限元分析 应力特性
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基于有限元仿真的轻量化航空轮胎胎体强度模拟分析
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作者 王鹏 郭家麟 +1 位作者 张莹 苏长艳 《应用化学》 北大核心 2025年第7期955-961,共7页
以1030×350航空轮胎为例,采用高强力HS1400dtex/2尼龙66帘线替代1400dtex/2常规国标帘线,通过ABAQUS有限元分析软件对轮胎胎体强度、外缘尺寸进行仿真分析并重新核算轮胎重量。结果表明,采用高强力HS1400dtex/2尼龙66帘线并减少2... 以1030×350航空轮胎为例,采用高强力HS1400dtex/2尼龙66帘线替代1400dtex/2常规国标帘线,通过ABAQUS有限元分析软件对轮胎胎体强度、外缘尺寸进行仿真分析并重新核算轮胎重量。结果表明,采用高强力HS1400dtex/2尼龙66帘线并减少2层胎体帘布后航空轮胎充气外直径膨胀率略小,充气断面宽膨胀率略大;在爆破气压下(10.4MPa),帘线角度减小后轮胎帘线受力减小,对轮胎强度有一定提升,胎体帘线角度减少1(°)为宜。通过轮胎各部位重量核算,航空轮胎重量减轻3.1kg,能够实现航空轮胎轻量化设计。 展开更多
关键词 航空轮胎 高强力帘线 abaqus仿真分析 帘线角度 轻量化设计
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