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阜新五龙矿深部冲击地压ANSYS有限元数值模拟 被引量:12
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作者 唐巨鹏 李英杰 潘一山 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2005年第3期271-274,共4页
基于AN SY S有限元分析软件,重点对辽宁阜新五龙矿深部冲击地压进行了数值模拟研究,根据实际开采条件建立了AN SY S有限元模型,通过模拟开采311工作面得到了推采距离为100、200、300及400 m时的顶底板Y向应力等值线图,指出顶板Y向应力... 基于AN SY S有限元分析软件,重点对辽宁阜新五龙矿深部冲击地压进行了数值模拟研究,根据实际开采条件建立了AN SY S有限元模型,通过模拟开采311工作面得到了推采距离为100、200、300及400 m时的顶底板Y向应力等值线图,指出顶板Y向应力大小是判断冲击地压是否发生的重要因素,当开采100 m和400 m时工作面迎头位置产生高应力集中区,极易发生冲击地压事故。数值模拟结果表明:阜新五龙矿属于煤体压缩型冲击地压,同时伴有火成岩墙侵入影响。AN SY S有限元数值模拟对深部矿井开采具有一定指导意义。 展开更多
关键词 深部冲击地压 ansys 有限元 数值模拟
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青藏高原东北缘弧形构造生长:来自三维有限元数值模拟的启示
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作者 赵一霖 孙玉军 +1 位作者 侯贵廷 施炜 《地质力学学报》 北大核心 2025年第3期361-385,共25页
青藏高原东北缘弧形构造带是青藏高原侧向生长的独特边界,以垂直于高原扩展方向的盆−山相间的弧形地貌为特征,代表了青藏高原扩展的独特生长方式。此次研究旨在运用三维有限元黏−塑性大变形数值模拟方法再现青藏高原东北缘弧形构造带的... 青藏高原东北缘弧形构造带是青藏高原侧向生长的独特边界,以垂直于高原扩展方向的盆−山相间的弧形地貌为特征,代表了青藏高原扩展的独特生长方式。此次研究旨在运用三维有限元黏−塑性大变形数值模拟方法再现青藏高原东北缘弧形构造带的形成和演化过程,提出弧形构造生长的新构造样式和变形机制。此次模拟基于大量地质与地球物理资料,测试了银川盆地阻挡和弱的下地壳对弧形构造带内断裂发育的控制作用。结果表明,在青藏高原向东北扩展的过程中,地壳缩短增厚变形由高原向东北传播,受北东—南西向挤压作用,地块围限的中—新生代盆地区(弧形构造带)的深部物质向东北迁移,在受到刚性的鄂尔多斯地块和阿拉善地块阻挡后,向强度相对较弱的银川盆地有限挤入。银川盆地的阻挡是弧形构造带断裂在浅部地壳形成和发育的重要条件。黏度为2.5×10^(22) Pa·s、黏聚力为2 MPa的弱下地壳对弧形构造带内断裂发育有促进作用,但不是断裂形成的必要条件。进一步分析青藏高原东北缘弧形构造带地表和3条剖面最大剪应变率分布特征及其随时间演化的规律发现,弧形构造带在深部总体上表现为“对冲”构造样式,指示深−浅变形机制存在解耦现象。弧形构造带的变形解耦深度在20 km和40 km发生,形成了3个构造层。其中的中—上地壳构造层以逆冲−褶皱构造变形方式调节地壳水平缩短和垂向增厚;而弱的下地壳作为弧形构造发育的滑脱层,以韧−塑性变形方式调节地壳水平缩短和垂向增厚;岩石圈地幔由于莫霍面的调节作用,也存在一定程度的缩短增厚。综合分析认为,青藏高原东北缘弧形构造带是在先存断裂和拆离带的控制下,主控断裂在9.5~2.5 Ma同步发育,并向深部扩展,最终切入中—下地壳。新的模拟研究结果为深化对青藏高原东北缘隆升和横向生长过程的认识提供了参考。 展开更多
关键词 青藏高原东北缘 弧形构造 新生代 形成机制 有限元数值模拟
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有限元数值模拟在能源小分子电催化还原体系中的应用进展
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作者 聂全灏 宋雪旦 +2 位作者 刘朔 于畅 邱介山 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第4期1-13,共13页
H_(2)O、CO_(2)、N_(2)等小分子物质的电催化转化技术在氢气、甲烷、氨等化学品合成领域获得广泛应用。近年来,基于光伏、风电、水电等发电技术的发展,电催化技术产生了巨大的发展应用空间。然而,电催化体系的复杂多相反应过程涉及电化... H_(2)O、CO_(2)、N_(2)等小分子物质的电催化转化技术在氢气、甲烷、氨等化学品合成领域获得广泛应用。近年来,基于光伏、风电、水电等发电技术的发展,电催化技术产生了巨大的发展应用空间。然而,电催化体系的复杂多相反应过程涉及电化学、传质、传热等多物理场的强耦合作用,传统实验方法难以全面解析其内在机理,制约了电催化技术的进一步发展。有限元数值模拟是基于电场、温度场和流动场等物理场耦合建立电催化体系的数学物理模型,模拟体系内部的电催化反应、物质传递、动量传递和热量传递等过程的有效方法,能够揭示电催化体系中“构-效”关系的内在规律,指导设计和优化电催化体系。梳理了有限元数值模拟在电催化领域中的发展历程,简介了电催化体系中有限元数值模拟的计算流程,指出了有限元数值模拟在电催化体系中能够解决的实际问题。从催化剂结构设计、边界条件调控、反应器设计3个方面,回顾了近年来有限元数值模拟在能源小分子电催化转化技术中的研究进展。最后展望了有限元数值模拟在电催化领域中的发展方向。有限元数值模拟正在从辅助分析工具发展为电催化体系优化的重要驱动力。随着计算方法的进步和多学科交叉融合,有限元数值模拟有望在质子耦合电子转移机制解析、工业级电解槽放大等关键问题上发挥更大作用,加速能源小分子电催化技术的实际应用。 展开更多
关键词 电化学 数值模拟 催化 有限元 新能源
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软弱层对逆冲构造变形的影响:有限元数值模拟研究
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作者 马佳 何登发 +3 位作者 鲁国 张伟康 黄涵宇 刘驰悦 《地质力学学报》 北大核心 2025年第3期444-457,共14页
软弱层作为沉积盆地中普遍存在的关键构造单元,以低剪切强度、低杨氏模量及显著的塑性流变行为为特征,在构造变形中扮演应力调节与应变分异的角色。四川盆地东南(川东南)地区良村、焦石坝及长宁等地的地震反射剖面显示,在深部逆冲断裂... 软弱层作为沉积盆地中普遍存在的关键构造单元,以低剪切强度、低杨氏模量及显著的塑性流变行为为特征,在构造变形中扮演应力调节与应变分异的角色。四川盆地东南(川东南)地区良村、焦石坝及长宁等地的地震反射剖面显示,在深部逆冲断裂系统上覆层序普遍发育区域性软弱层。为揭示软弱层对逆冲构造变形的动力学控制机制,选取典型的转折断层作为先存断裂构造,设计有/无软弱层的对照试验,采用有限元方法在侧向挤压的条件下进行数值模拟。通过对比分析2组模型的模拟结果,系统研究软弱层在构造运动过程中对构造变形的控制机制,并重点探讨软弱层厚度对上/下构造变形的影响。研究结果表明:软弱层是引发构造分层变形的重要因素,在侧向挤压条件下,软弱层发生塑性流动并伴随局部的增厚与减薄,其对下伏构造变形与应力应变具有显著的吸收作用,从而以软弱层为界产生上/下构造分层差异变形与应力应变解耦的现象;软弱层厚度是控制变形样式的关键参数,软弱层越厚,其上覆褶皱半波波长越长,两翼倾角越平缓,隆升幅度越小,下伏褶皱半波波长越短,两翼倾角越陡倾,隆升幅度越大,分层变形的特征越明显;软弱层越薄,其上/下构造变形越一致。研究成果可为与川东南地区良村、焦石坝以及长宁等具有相同地层特征的地区的构造变形解析与动力学分析提供较好的参考依据。 展开更多
关键词 软弱层 川东南地区 逆冲构造 构造变形 有限元数值模拟
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复杂地质条件的间断有限元地震波数值模拟及GPU加速
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作者 韩德超 刘卫华 +2 位作者 张春丽 袁媛 白鹏 《石油物探》 北大核心 2025年第4期639-652,共14页
间断Galerkin有限元方法(DGFEM)是一种具有较高模拟精度的有限元方法,但其算法编程难度大,其针对各类复杂介质的波动方程的算法目前未见统一的计算格式。为此,基于三角形非结构化网格以及局部Lax-Friedrichs数值流,构建了针对复杂介质... 间断Galerkin有限元方法(DGFEM)是一种具有较高模拟精度的有限元方法,但其算法编程难度大,其针对各类复杂介质的波动方程的算法目前未见统一的计算格式。为此,基于三角形非结构化网格以及局部Lax-Friedrichs数值流,构建了针对复杂介质波动方程模拟的DGFEM编程计算矩阵,并进一步得出了适用于各类复杂介质模拟的单一波场分量的通用计算格式。该通用计算格式能够有效提升DGFEM算法编程的可拓展性。基于该格式给出了DGFEM的通用CUDA核函数的构建方法,并形成CPU+GPU的二维DGFEM并行计算程序框架。通用CUDA核函数可以将DGFEM算法进一步延伸到更加复杂的介质以及三维情况。理论模型和复杂山地模型的数值实验结果表明,构建的通用计算格式和CUDA核函数可以准确模拟声波、弹性波、粘弹性波、孔隙弹性波方程描述的纵波、横波以及慢纵波等波现象。相比单核CPU模拟,二维DGFEM弹性波GPU计算加速比平均在100倍左右。同时,弹性波、粘弹性波、孔隙弹性波模拟耗时约为声波模拟的1.7,2.3,3.0倍。此结果可以指导复杂介质耦合条件模拟时多进程的负载平衡。 展开更多
关键词 间断Galerkin有限元方法 弹性波 粘弹性波 孔隙弹性波 数值模拟 GPU并行计算.
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基于ANSYS的曳引钢带电梯数值模拟研究
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作者 李琛 王勤叶 +3 位作者 徐峰 李东洋 何斌 厉志安 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第4期428-436,共9页
曳引钢带电梯具有高舒适、低功耗和节能环保的优势,其应用场景越来越广泛。钢带在断丝、断裂等极限条件下的工作状态对其安全运行有着至关重要的影响,然而现有研究缺少合理有效的曳引钢带分析模型。针对曳引钢带电梯精细化性能分析以及... 曳引钢带电梯具有高舒适、低功耗和节能环保的优势,其应用场景越来越广泛。钢带在断丝、断裂等极限条件下的工作状态对其安全运行有着至关重要的影响,然而现有研究缺少合理有效的曳引钢带分析模型。针对曳引钢带电梯精细化性能分析以及细化数值模拟仿真模型建立的需求,以破断强度为43 kN的曳引钢带为研究对象,对其在受载拉伸状态下进行受力分析,建立曳引钢带的物理模型,通过微机控制电子万能试验机对钢带内钢丝绳进行拉伸试验,测量出数值模拟中所需的材料属性,以此作为曳引钢带在ANSYS数值模拟中的属性参数设定依据,得到曳引钢带数值模拟模型。基于此,对钢丝绳进行细化建模并进行数值模拟试验,得到了仿真条件下的钢带包覆层与内部钢丝绳的应力分布。将数值模拟试验结果与实际拉伸试验结果进行比较,结果表明仿真结果与实测结果相对误差为0.84%,验证了曳引钢带模型的准确性。 展开更多
关键词 电梯 曳引钢带 受力分析 有限元分析 数值模拟
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基于广义三维有限元模型的钴基合金激光熔覆层磨损表面演化数值预测方法
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作者 葛梦辉 辛绍杰 +1 位作者 郭彦兵 刘吉成 《热加工工艺》 北大核心 2025年第6期83-88,92,共7页
在核反应堆堆内构件的钴基合金激光熔覆层耐磨性研究中,了解磨损表面的演化尤为重要。为了提高研究效率、加强对演化机理的分析,采用了基于广义三维有限元模型的数值预测方法,并制备3组试样对模型进行验证。结果表明,在微米级摩擦深度... 在核反应堆堆内构件的钴基合金激光熔覆层耐磨性研究中,了解磨损表面的演化尤为重要。为了提高研究效率、加强对演化机理的分析,采用了基于广义三维有限元模型的数值预测方法,并制备3组试样对模型进行验证。结果表明,在微米级摩擦深度的情况下,有限元仿真结果与试验结果基本一致,磨损深度仿真误差为6.1%,磨损深度预测最大误差为5.7%,磨损宽度预测最大误差为9.3%,磨痕截面轮廓基本保持一致。分析了16组仿真数据,磨损深度受硬度H和摩擦系数μ交互影响,整体呈现随H增大、μ减小而减小的趋势。 展开更多
关键词 表面演化 磨损 钴基合金 三维有限元 数值模拟
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基于有限元数值模拟的直流电阻率激电找矿探测技术 被引量:1
8
作者 马德锡 谭捍东 +2 位作者 张志勇 陈亮 皮进军 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第5期1808-1822,共15页
为提高直流电阻率激电探测成果地质解释准确性,促进直流电阻率激电在找矿勘查中的应用,采用有限元数值模拟对直流电阻率激电探测中低阻高极化体、直立板状体、低阻盖层、高阻盖层、地表不均匀体、地形起伏及实测数据反演解释几个主要方... 为提高直流电阻率激电探测成果地质解释准确性,促进直流电阻率激电在找矿勘查中的应用,采用有限元数值模拟对直流电阻率激电探测中低阻高极化体、直立板状体、低阻盖层、高阻盖层、地表不均匀体、地形起伏及实测数据反演解释几个主要方面进行了对比分析。研究结果表明,对于实际勘查中的反演解释结果,根据异常特征构建地质体模型并进行有限元数值模拟,能快速判别探测目标体异常属性、区分虚假异常,提高定量解释水平及找矿勘查效率。研究结果为直流电阻率激电找矿探测定量解释提供了参考。 展开更多
关键词 电阻率 极化率 激发极化 有限元数值模拟 低阻屏蔽
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有限元数值模拟在高性能锂二次电池设计中的应用进展
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作者 刘朔 宋雪旦 +4 位作者 聂全灏 张强 杨艺 于畅 邱介山 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3896-3910,共15页
锂二次电池凭借成本低、电压平台高和环境友好等优点备受关注,日益复杂的应用场景对锂二次电池的容量、耐候性以及安全性等提出了更高的要求。阐明复杂工况下材料结构与电池性能之间的“构-效”关系并预测不同服役工况下的电池性能,对... 锂二次电池凭借成本低、电压平台高和环境友好等优点备受关注,日益复杂的应用场景对锂二次电池的容量、耐候性以及安全性等提出了更高的要求。阐明复杂工况下材料结构与电池性能之间的“构-效”关系并预测不同服役工况下的电池性能,对开发出性能更高和适应场景更宽的锂二次电池至关重要。有限元(FEM)数值模拟是基于电场、温度场和力学场等物理场耦合建立电池数值模型,描述电池内部的物质传递、热量传递及界面反应过程的有效方法,能够揭示不同服役工况下材料结构与电池性能的内在规律关系,为高性能锂二次电池设计和开发提供了理论和技术支撑。本文从多物理场耦合方面介绍了电池体系中FEM数值模拟的算法基础、研究范畴和发展历程,综述了FEM数值模拟在高性能锂二次电池设计中的研究进展,展望了未来发展方向及其在储能器件中的应用前景。 展开更多
关键词 电化学 数值模拟 有限元 锂二次电池
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基于ANSYS的铸件凝固过程瞬态温度场的有限元数值模拟 被引量:13
10
作者 王振军 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2003年第12期40-42,共3页
利用有限元法 (FEM)建立铸件凝固传热过程的数学模型 ,处理相变中的结晶潜热问题并对边界条件进行合理的简化处理。利用有限元软件ANSYS获取了铸件温度场的分布和变化规律 ,为预测和防止铸件的缩孔和热裂 。
关键词 铸件 凝固 温度场 有限元 数值模拟 ansys
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甲烷水合物形成对蒙脱石表面区域电学特性的影响:分子动力学和有限元数值模拟
11
作者 武晓菲 邢兰昌 +3 位作者 魏伟 韩维峰 吕笑焱 钟杰 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第5期557-568,共12页
含天然气水合物泥质沉积物的电学特性是反演水合物饱和度、渗透率等储层参数的重要物理性质。甲烷水合物形成对黏土矿物颗粒表面电学性质的影响机制尚不明晰,制约了对骨架颗粒表面电导及沉积物电性参数的准确建模和计算。提出分子动力学... 含天然气水合物泥质沉积物的电学特性是反演水合物饱和度、渗透率等储层参数的重要物理性质。甲烷水合物形成对黏土矿物颗粒表面电学性质的影响机制尚不明晰,制约了对骨架颗粒表面电导及沉积物电性参数的准确建模和计算。提出分子动力学(MD)与有限元(FE)数值模拟相结合的新方法,基于Gouy-Chapman-Stern(GCS)理论建立无/含水合物-蒙脱石-Na Cl溶液体系的MD和FE数值模型,探讨甲烷水合物形成对蒙脱石表面双电层性质和表面区域电势分布的影响规律及机理。研究结果表明:(1)利用MD模型可获得含水合物条件下蒙脱石表面双电层中Stern层和扩散层的厚度以及溶液中离子的扩散系数,为FE模型提供双电层结构参数与离子运动参数,基于FE模型可分析蒙脱石表面区域电势分布特性;(2)蒙脱石表面形成稳定致密的钠离子层与界面水层,甲烷分子无法在蒙脱石表面生成水合物,因此水合物不影响Stern层而仅侵占部分扩散层区域;水合物形成过程中“排盐效应”使溶液的盐离子浓度增大,对扩散层中Na+产生排斥作用,使扩散层中的部分Na+进入Stern层,导致扩散层变薄;水合物的生长降低了溶液中离子的扩散系数;(3)水合物对扩散层的侵占使得扩散层部分区域的相对介电常数发生变化,引起该区域中电势的非均匀分布;水合物的存在不影响Stern层内的电势分布,但被水合物侵占的扩散层部分相对介电常数变小,引起扩散层内平均电势的升高;随着水合物与黏土颗粒表面距离的增加,平均电势逐渐降低。研究结果可为认识含水合物泥质沉积物中骨架颗粒的电学特性、量化颗粒表面电性参数提供理论和模型基础。 展开更多
关键词 甲烷水合物 黏土矿物 双电层 电学特性 分子动力学 有限元数值模拟
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基于Python的面向对象弹塑性有限元方法实现与数值模拟
12
作者 李恒辉 肖映雄 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1107-1117,共11页
随着有限元应用领域的不断扩大,对有限元的可扩充性提出了更高的要求。为克服传统有限元的缺陷,基于Python提出了一种简单、易扩充的面向对象弹塑性有限元程序框架,结合Python的特性,设计了前处理类、后处理类、线性求解类、应力积分类... 随着有限元应用领域的不断扩大,对有限元的可扩充性提出了更高的要求。为克服传统有限元的缺陷,基于Python提出了一种简单、易扩充的面向对象弹塑性有限元程序框架,结合Python的特性,设计了前处理类、后处理类、线性求解类、应力积分类、分析类等有限元类。通过将程序框架应用于几类典型弹塑性问题的有限元分析与模拟,并与ABAQUS计算结果进行了对比,验证了基于Python的面向对象弹塑性有限元程序的准确性和有效性。 展开更多
关键词 面向对象编程 弹塑性有限元 程序框架 数值模拟 PYTHON
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NaF-AlF_(3)体系热导率的有限元数值模拟
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作者 肖镭 赵雪 +1 位作者 王聪 高炳亮 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第1期15-24,共10页
固态/液态铝电解质热导率是开展铝电解槽热平衡计算的重要参数,对预测电解槽侧壁上的电解质炉帮厚度变化具有重要意义。本文采取传感器测量与有限元数值模拟相结合的方法,开发研究了一种确定熔盐热导率的新方法。使用ANSYS/Fluent软件... 固态/液态铝电解质热导率是开展铝电解槽热平衡计算的重要参数,对预测电解槽侧壁上的电解质炉帮厚度变化具有重要意义。本文采取传感器测量与有限元数值模拟相结合的方法,开发研究了一种确定熔盐热导率的新方法。使用ANSYS/Fluent软件中的流体体积模块、离散坐标辐射模块和熔化/凝固模块对传感器冷却过程的热行为进行数值模拟,以测试值和模拟值的残差分析为标准来确定铝电解质的热导率。研究结果表明,该方法对单组元熔盐的热导率和双组元熔盐的热导率的计算都有效。利用该方法,建立了NaF-AlF_(3)体系的固态热导率和熔融态热导率的温度分段函数方程,用于计算该体系随着分子比变化和温度变化的热导率,计算结果与文献数据良好吻合。 展开更多
关键词 NaF-AlF_(3)体系 有限元数值模拟 热导率 热分析传感器
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甘肃早子沟金矿区构造应力场数值模拟研究
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作者 杨剑 张卫雄 +5 位作者 陈爱兵 翟向华 张元 姜鑫 胡杨 李永恒 《高校地质学报》 北大核心 2025年第3期346-362,共17页
甘肃早子沟金矿床位于西秦岭夏河—合作地区,是西秦岭成矿带中的大型金多金属矿床,其成矿作用与断裂构造关系密切。该文通过矿区构造地质特征研究,以断裂构造、节理、擦痕为研究对象,确定了早子沟金矿床控矿构造演化序列及主应力方向,... 甘肃早子沟金矿床位于西秦岭夏河—合作地区,是西秦岭成矿带中的大型金多金属矿床,其成矿作用与断裂构造关系密切。该文通过矿区构造地质特征研究,以断裂构造、节理、擦痕为研究对象,确定了早子沟金矿床控矿构造演化序列及主应力方向,认为早子沟金矿控矿构造演化经历了三期六个阶段。为了了解矿区构造应力场分布趋势及展布范围,以构造应力场分析为基础,基于岩石力学实验,测定岩石的力学参数,建立合理的地质力学模型,采用有限元法(FEM)对早子沟金矿区地质构造进行二维构造应力场数值模拟,并对成矿有利的部位进行预测。研究结果表明:矿区构造应力场分布受断裂控制,各个时期的最大、最小主应力值分布基本处于断裂周缘,应力强度是决定构造活动强度的主要因素。应力高值区域构造活动强烈,岩石破碎,为成矿提供了通道和赋存部位。据此推测近南北向断裂两端及东北向断裂与西北向断裂的交汇部位是成矿的有利部位。 展开更多
关键词 构造演化 构造应力场 有限元 数值模拟 早子沟金矿床
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盾尾注浆材料硬化特性对隧道和地层力学响应影响的有限元模拟研究 被引量:2
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作者 路德春 刘竹根 +2 位作者 林庆涛 孔凡超 杜修力 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期711-723,共13页
为了探究注浆材料硬化和注浆压力的消散过程对软土地层和隧道衬砌受力变形的影响,以青岛某地铁隧道为背景,考虑盾构机与土体相互作用、衬砌-注浆层-土体相互作用,以及注浆材料硬化和注浆压力消散过程,基于ABAQUS有限元平台建立了盾构施... 为了探究注浆材料硬化和注浆压力的消散过程对软土地层和隧道衬砌受力变形的影响,以青岛某地铁隧道为背景,考虑盾构机与土体相互作用、衬砌-注浆层-土体相互作用,以及注浆材料硬化和注浆压力消散过程,基于ABAQUS有限元平台建立了盾构施工精细化的有限元数值仿真模型,并利用实测地层沉降和隧道衬砌的收敛变形验证了数值模型的合理性。同时,对注浆材料初凝时间分别为0、2、6、12 h的数值模型进行了计算,获得了地层和隧道衬砌受力变形随注浆材料硬化过程的发展规律,以及注浆材料硬化特性对地层和隧道衬砌受力变形的影响规律。模拟结果表明:盾尾注浆8 h以内,地层的沉降和水平位移以及隧道衬砌的围岩压力和内力增加显著,注浆时间超过8 h后增加变得缓慢;注浆材料的初凝时间越长,地表沉降、地层水平位移和竖向位移则越大;衬砌拱顶和拱腰的径向收敛越大,拱底径向收敛则越小;衬砌的轴力和弯矩在注浆8 h以内增加显著。 展开更多
关键词 盾构施工 盾尾注浆硬化过程 注浆压力消散 有限元数值模拟 地层变形 衬砌力学响应
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地球动力学数值模拟算法的应用现状与展望 被引量:1
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作者 魏虹羽 李世超 王伟安 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第1期98-124,共27页
当前,数值模拟技术已成为探究地球动力学过程的重要手段。本文综述了数值模拟在地球动力学研究中的应用现状、主要算法和代码并探讨了发展前景。数值模拟通过对连续方程组进行离散化,并利用数值算法求解,从而高效模拟地质过程,预测地球... 当前,数值模拟技术已成为探究地球动力学过程的重要手段。本文综述了数值模拟在地球动力学研究中的应用现状、主要算法和代码并探讨了发展前景。数值模拟通过对连续方程组进行离散化,并利用数值算法求解,从而高效模拟地质过程,预测地球系统的动态变化。本文系统阐述了有限元法、有限差分法、边界元法和有限体积法等主流数值方法的原理、特点和适用条件;并重点探讨了有限元法在构造应力场和断层动力学模拟中的应用、有限差分法在地震波传播模拟中的应用、边界元法和有限体积法在断层力学和孔隙流体流动模拟中的应用。通过对比分析不同方法的优缺点,揭示了多种数值方法耦合是未来地球动力学数值模拟的重要发展方向;随着高性能计算技术的进步和大数据时代的到来,数值模拟技术将在地球系统科学研究中发挥越来越重要的作用。 展开更多
关键词 数值模拟 地球动力学 地质建模 数值方法 地球系统 有限元 多物理场耦合模拟
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基于有限元的多次补焊焊接残余应力的数值模拟 被引量:26
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作者 朱援祥 张小飞 +1 位作者 杨兵 李晓梅 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期65-68,共4页
应用有限元方法建立了补焊温度场的数学模型 ,并对温度场进行一定的简化。焊接应力分为热应力和组织应力两部分 ,分别给出了热应力和组织应力的计算模型。利用ANSYS有限元软件以BHW 35钢补焊为例进行数值模拟 ,给出了有限元的实现过程... 应用有限元方法建立了补焊温度场的数学模型 ,并对温度场进行一定的简化。焊接应力分为热应力和组织应力两部分 ,分别给出了热应力和组织应力的计算模型。利用ANSYS有限元软件以BHW 35钢补焊为例进行数值模拟 ,给出了有限元的实现过程。并分别给出了一次、三次、五次补焊的模拟结果。并将计算模拟值与实际测量数值比较。计算结果和实际测量数值基本吻合。并根据应力分布情况 ,得到一些结论 ,焊缝中心的残余应力变化不大 ;热影响区存在较高的残余拉应力 ,且同一位置 ,随修复次数的增加 ,应力值逐步提高 ;残余拉应力区宽度变大。文中还给出了焊后热处理后的应力大小情况 。 展开更多
关键词 焊接 残余应力 温度场 数值模拟 有限元 补焊
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BT20钛合金电子束焊接残余应力三维有限元数值模拟 被引量:19
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作者 陈芙蓉 霍立兴 +2 位作者 张玉凤 刘方军 陈刚 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期61-64,70,共5页
研究钛合金电子束焊接构件残余应力的大小和分布 ,了解残余应力的形成机理 ,具有十分重要的理论和实际意义。作者利用ANSYS程序模拟了BT2 0钛合金电子束焊态和焊后电子束局部热处理的实际焊接温度场以及焊接接头应力场的变化和残余应力... 研究钛合金电子束焊接构件残余应力的大小和分布 ,了解残余应力的形成机理 ,具有十分重要的理论和实际意义。作者利用ANSYS程序模拟了BT2 0钛合金电子束焊态和焊后电子束局部热处理的实际焊接温度场以及焊接接头应力场的变化和残余应力的分布。计算结果表明 ,钛合金薄板焊缝中心残余拉应力的峰值达到焊缝金属屈服强度σs 的 6 0 %~ 70 % ;焊后电子束局部热处理可以降低焊缝中心处的拉伸残余应力值 ,降低约 5 0 %左右 ;用所建模型计算得到的数值结果规律与实测的残余应力值基本一致。 展开更多
关键词 钛合金 电子束焊接 残余应力 有限元 数值模拟
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铝型材挤压过程有限元数值模拟 被引量:43
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作者 周飞 彭颖红 阮雪榆 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期637-642,共6页
采用三维刚粘塑性有限元方法,对一典型的铝型材非等温成形过程进行了数值模拟。分析了铝材挤压的3个不同成形阶段,给出了成形各阶段的应力、应变和温度场分布情况以及整个成形过程中模具载荷随成形时间的变化情况。这些模拟结果为... 采用三维刚粘塑性有限元方法,对一典型的铝型材非等温成形过程进行了数值模拟。分析了铝材挤压的3个不同成形阶段,给出了成形各阶段的应力、应变和温度场分布情况以及整个成形过程中模具载荷随成形时间的变化情况。这些模拟结果为铝型材挤压的模具设计和设备选取提供了重要的依据。同时。 展开更多
关键词 铝型材 工作带 数值模拟 挤压 有限元
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基于ANSYS的铝合金薄板焊接温度场三维有限元模拟 被引量:22
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作者 陈玉喜 朱锦洪 +1 位作者 石红信 丁高剑 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第9期88-90,共3页
针对铝合金薄板对接焊,采用双椭球热源分布模式,基于ANSYS软件平台,建立了运动电弧作用下焊接过程的有限元数值分析模型。在模拟的过程中,利用ANSYS软件的APDL语言,较好地模拟了焊接时焊接电弧移动加热过程以及整个温度场的瞬态变化,实... 针对铝合金薄板对接焊,采用双椭球热源分布模式,基于ANSYS软件平台,建立了运动电弧作用下焊接过程的有限元数值分析模型。在模拟的过程中,利用ANSYS软件的APDL语言,较好地模拟了焊接时焊接电弧移动加热过程以及整个温度场的瞬态变化,实现了参数化编程。对模拟的动态过程进行分析,得到了焊件温度场的分布规律,为以后焊接应力应变的准确分析奠定了基础。 展开更多
关键词 铝合金薄板 TIG焊 ansys 温度场 数值模拟
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