P波入射下山体-隔震层-隧道的整体响应分析

1

作者 黄磊 刘翔 +3 位作者 刘中宪 段更月 蒋坪临 艾天淳 《地震学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期526-538,共13页

采用高精度间接边界元方法(IBEM)开展了山体-隔震层-隧道的整体响应分析,研究了P波入射下柔性隔震层对高斯形山体内双线隧道地震动响应的减弱作用。在隔震层与围岩之间考虑了碎土的错动滑移,以模拟不完美交界面,并系统讨论了隔震层弹性... 采用高精度间接边界元方法(IBEM)开展了山体-隔震层-隧道的整体响应分析,研究了P波入射下柔性隔震层对高斯形山体内双线隧道地震动响应的减弱作用。在隔震层与围岩之间考虑了碎土的错动滑移,以模拟不完美交界面,并系统讨论了隔震层弹性模量、厚度、P波入射频率等因素对隧道地震动响应的影响。数值模拟结果表明:适当增加隔震层厚度可以显著降低隧道应力,有效提升隔震效果,应力降低幅度约达50%以上,且使得结构受力更为均匀;随着隔震层材料的弹性模量减小,隧道动应力数值明显减小,有效减少了其应力放大区的面积,从而有效避免因地震而导致的衬砌裂缝。 展开更多

关键词 间接边界元法 山体地形 双线衬砌隧道 隔震层 地震波散射

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不稳定边界层下地形重力内波 被引量：6

2

作者 刘辉志 张伯寅 +2 位作者 桑建国 洪钟祥 胡非 《大气科学》 CSCD 北大核心 2000年第4期509-518,共10页

水槽实验及线性理论研究表明 ,当低层大气处于近中性或不稳定时 ,如果地形引起的动力扰动足够强 ,地形扰动可在上部稳定层结中激发出重力内波 ,波动反过来影响低层流场 ,引起动量输送。低层大气处于近中性或不稳定时 ,地形波同样对大气... 水槽实验及线性理论研究表明 ,当低层大气处于近中性或不稳定时 ,如果地形引起的动力扰动足够强 ,地形扰动可在上部稳定层结中激发出重力内波 ,波动反过来影响低层流场 ,引起动量输送。低层大气处于近中性或不稳定时 ,地形波同样对大气运动可产生波阻 ,这应引起模式工作者的重视。最后讨论了大气粘性对中性或不稳定层结下地形波的影响。 展开更多

关键词 地形波 大气 不稳定边界层 重力内波

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低层不稳定大气边界层中的地形阻力 被引量：5

3

作者 刘辉志 洪钟祥 桑建国 《大气科学》 CSCD 北大核心 1998年第6期881-895,共15页

采用两层大气模式，通过求解线性化大气动力学—热力学方程组，得到在上层稳定层结覆盖的不稳定大气边界层中，简单三维地形引起的地形波及其波动阻力的解析表达式。讨论了地形及大气条件对地形波及波动阻力的影响。结果表明：即使在大... 采用两层大气模式，通过求解线性化大气动力学—热力学方程组，得到在上层稳定层结覆盖的不稳定大气边界层中，简单三维地形引起的地形波及其波动阻力的解析表达式。讨论了地形及大气条件对地形波及波动阻力的影响。结果表明：即使在大气低层为不稳定边界层时，三维地形引起的波动在大气动量平衡中仍可起明显作用。 展开更多

关键词 波动阻力 地形波 不稳定 大气边界层 地形阻力

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高浓度浆体管道输送的振动减阻 被引量：9

4

作者 孙业志 吴爱祥 黎剑华 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期4-6,9,共4页

为提高输送效率和节约能源 ,使用振动法实现了浆体的输送减阻。尾砂试验表明振动减阻是切实可行的 ,而浆体的浓度和输送速度是两个关键性因素。通过应力波的反射与透射分析 ,认为应力波在管道垂直方向上传播时逐渐衰减 ,迫使下层颗粒向... 为提高输送效率和节约能源 ,使用振动法实现了浆体的输送减阻。尾砂试验表明振动减阻是切实可行的 ,而浆体的浓度和输送速度是两个关键性因素。通过应力波的反射与透射分析 ,认为应力波在管道垂直方向上传播时逐渐衰减 ,迫使下层颗粒向上作微小移动 ,降低了浆体的粘性阻力损失。管道振动对层流附面层有较大影响 ,使边壁浆体的速度梯度减小 ,并导致边壁剪切应力的降低 ;同时使附面层的厚度加大 ,中性稳定雷诺数增加 ,阻止流态的转捩。应力波的作用以及附面层的改变 。 展开更多

关键词 浆体 管道输送 振动减阻 应力波 附面层

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中等到强风条件下近海拖曳系数随风速变化的观测 被引量：4

5

作者 方平治 赵兵科 +2 位作者 张帅 曾智华 林雯 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期713-720,共8页

利用位于海岸的风塔提供的四层风速观测数据,经过系统和严格的数据质量控制,采用风廓线法,研究了海上来风拖曳系数随风速的变化。观测数据共2 003 h,期间包括三个台风数据。（1）尽管风塔位于海岸,在风速较大时（u10〉5.5 m/s）,观测数... 利用位于海岸的风塔提供的四层风速观测数据,经过系统和严格的数据质量控制,采用风廓线法,研究了海上来风拖曳系数随风速的变化。观测数据共2 003 h,期间包括三个台风数据。（1）尽管风塔位于海岸,在风速较大时（u10〉5.5 m/s）,观测数据不受局部地形的影响,海上来风的下垫面具有近海海面的特征;（2）总体而言,在10~24 m/s之间,当风速小于21 m/s时,随风速的增大,拖曳系数增大,在风速达到21 m/s时,拖曳系数达到最大值,随风速的进一步增大,拖曳系数减小;（3）近海条件下,海况和波龄与风向密切相关,因此,在使用基于开阔海域海浪充分发展假设的拖曳系数风速参数化方案时,有必要考虑风向产生的影响。 展开更多

关键词 拖曳系数 海况 波龄 内边界层

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夜间稳定边界层中小尺度地形激发的形式阻力和波动阻力 被引量：3

6

作者 姜瑜君 桑建国 +1 位作者 刘辉志 刘树华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期43-50,共8页

通过求解含有摩擦耗散的线性化大气动力学方程组,得到了在夜间稳定大气边界层中小尺度地形产生的波动阻力和形式阻力的解析解.结果表明边界层中的稳定度、风速和湍流状态、边界层厚度、上部残余层中的稳定度和风速以及地形高度和坡度,... 通过求解含有摩擦耗散的线性化大气动力学方程组,得到了在夜间稳定大气边界层中小尺度地形产生的波动阻力和形式阻力的解析解.结果表明边界层中的稳定度、风速和湍流状态、边界层厚度、上部残余层中的稳定度和风速以及地形高度和坡度,都会影响波动阻力和形式阻力的大小,应在数值模式的参数化方案中给予考虑.分析还表明,当地形坡度减到一定程度时,形式阻力可以忽略不计. 展开更多

关键词 形式阻力 波动阻力 小尺度地形 稳定边界层 湍流摩擦

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欧拉方程计算气动力时的粘性修正研究 被引量：2

7

作者 张聘义 徐劲祥 +1 位作者 王子梁 祁载康 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期59-60,64,共3页

在采用欧拉方程进行气动力计算过程中,由表面压力积分来估计的阻力只考虑了压差阻力,计算得到的无粘阻力分解成诱阻和波阻。为考虑粘性,需进行边界层修正。在层流边界层计算时采用Cohen-Reshotko方法,边界层转捩计算采用Granville方法,... 在采用欧拉方程进行气动力计算过程中,由表面压力积分来估计的阻力只考虑了压差阻力,计算得到的无粘阻力分解成诱阻和波阻。为考虑粘性,需进行边界层修正。在层流边界层计算时采用Cohen-Reshotko方法,边界层转捩计算采用Granville方法,湍流边界层计算采用Green方法。计算结果表明,通过粘性修正计算得到的升力、阻力系数(加上了摩擦阻力)更加接近风洞试验结果。 展开更多

关键词 欧拉方程 气动力 粘性修正 诱阻 波阻 层流边界层 Cohen-Reshotko法 边界层转捩 Granville法 湍流边界层 Green法

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二维地形的地形阻力 被引量：2

8

作者 桑建国 刘辉志 洪钟祥 《大气科学》 CSCD 北大核心 1998年第2期243-246,共4页

讨论了在上部稳定层覆盖的不稳定大气边界层中，二维地形扰动所引起的上层波动以及扰动速度的动量通量输送，表明在大气低层层结不稳定时，波动仍可能在大气动量平衡中起明显作用。

关键词 地形阻力 波动 不稳定边界层 大气边界层 动量

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不同形状随行波湍流边界层减阻特性研究 被引量：6

9

作者 郭晓娟 潘光 段卓毅 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第8期12-14,共3页

针对U型,V型,半圆型三种不同形状的随行波,对它们的湍流边界层减阻特性进行了研究。通过比较其粘性底层厚度,湍流强度,壁面剪切应力,摩擦阻力系数,得出:V型和U型湍流边界层阻力特性相似,且均优于半圆型随行波;U型随行波减阻效果比顶角... 针对U型,V型,半圆型三种不同形状的随行波,对它们的湍流边界层减阻特性进行了研究。通过比较其粘性底层厚度,湍流强度,壁面剪切应力,摩擦阻力系数,得出:V型和U型湍流边界层阻力特性相似,且均优于半圆型随行波;U型随行波减阻效果比顶角角度较小的V型稍好,但是如果将V型顶角增大会得到更好的减阻效果。 展开更多

关键词 湍流边界层 减阻特性 随行波

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隔离段内超声速流动摩擦阻力分析 被引量：6

10

作者 骆晓臣 张堃元 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期124-128,共5页

以超燃冲压发动机等截面隔离段内部流动阻力特性为研究背景,以数值模拟和实验测量为研究手段,研究马赫数2.5来流条件下,平板流动和带激波反射流动条件下的壁面摩擦阻力。实验测量得到了超声速流动下的壁面摩擦阻力。研究发现,当激波反... 以超燃冲压发动机等截面隔离段内部流动阻力特性为研究背景,以数值模拟和实验测量为研究手段,研究马赫数2.5来流条件下,平板流动和带激波反射流动条件下的壁面摩擦阻力。实验测量得到了超声速流动下的壁面摩擦阻力。研究发现,当激波反射形成局部微小分离时,激波和边界层的相互作用使得分离区下游的壁面剪切应力恢复为比分离区上游稍高水平。存在激波反射时,壁面总的摩擦阻力略大于无激波时的平板流动。 展开更多

关键词 隔离段 阻力 摩擦阻力 激波-边界层相互作用

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物料管道输送的减阻问题 被引量：1

11

作者 吴爱祥 孙业志 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2002年第1期29-33,共5页

为了提高输送效率和节约能源 ,使用振动减阻的方法来实现物料的输送减阻。尾砂试验表明 ,振动减阻是切实可行的 ,而浆体的浓度和输送速度是两个关键性因素。通过应力波的反射与透射分析 ,认为应力波在管道垂直方向上传播时逐渐衰减 ,迫... 为了提高输送效率和节约能源 ,使用振动减阻的方法来实现物料的输送减阻。尾砂试验表明 ,振动减阻是切实可行的 ,而浆体的浓度和输送速度是两个关键性因素。通过应力波的反射与透射分析 ,认为应力波在管道垂直方向上传播时逐渐衰减 ,迫使下层颗粒向上作微小移动 ,降低了浆体的粘性阻力损失。管道振动对层流附面层有较大影响 ,使边壁浆体的速度梯度减小 ,并导致边壁剪切应力的降低。同时 ,使附面层的厚度加大 ,中性稳定雷诺数增加 ,阻止流态的转捩。应力波的作用以及附面层的改变 ,最终导致输送阻力的降低。 展开更多

关键词 管道输送 减阻 振动减阻 应力波 附面层 物料运输

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激波-边界层被动控制概念的实验研究 被引量：1

12

作者 卢奇正 路波 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1992年第1期98-103,共6页

本文通过运载火箭模型的跨声速风洞试验,研究了运用激波-边界层被动控制降低模型表面脉动压力和阻力的效果,并得出了开孔区表面的开孔率、开孔方式和空腔深度对脉动压力系数的影响规律,探讨了激波-边界层被动控制的机理。

关键词 激波 边界层 干扰 脉动压力

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二维有限长度柔性壁面上T-S波演化的数值研究 被引量：1

13

作者 洪正 叶正寅 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1190-1199,共10页

受自然界鸟类羽毛的柔性特征启发,利用数值模拟的方式开展了柔性壁面对亚声速边界层中T-S波演化的影响研究。刚性壁面上的数值结果与线性理论吻合得很好,验证了数值方法的可靠性。在此基础上,将部分刚性壁面替换为柔性壁面,结果表明,柔... 受自然界鸟类羽毛的柔性特征启发,利用数值模拟的方式开展了柔性壁面对亚声速边界层中T-S波演化的影响研究。刚性壁面上的数值结果与线性理论吻合得很好,验证了数值方法的可靠性。在此基础上,将部分刚性壁面替换为柔性壁面,结果表明,柔性壁面可以抑制T-S波在空间上的增长,从而推迟边界层流动转捩。壁面的变形不只跟随T-S波的波形,还因为柔性段与刚性段相接的前缘和后缘引起与扰动源频率相同的更大尺度的壁面波动,壁面的实际变形由这几种波叠加而成。开展的参数研究结果表明,增大表面的质量密度对于柔性壁面衰减扰动的效果几乎没有影响;增大表面张力和增加底部支撑的弹性系数可以增加壁面的刚性,减小壁面变形的幅度;增加阻尼可以抑制柔性段前后缘产生的大尺度壁面波动的传播,而对跟随T-S波的变形影响不大。总体上,柔性壁面的变形程度越大,其扰动的抑制效果越强。 展开更多

关键词 柔性壁面 有限长度 T-S波 边界层转捩 减阻

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自由来流湍流与三维壁面局部粗糙诱导平板边界层不稳定T-S波的数值研究 被引量：1

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作者 沈露予 陆昌根 朱晓清 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2017年第11期1208-1221,共14页

采用直接数值模拟(DNS)方法,研究了在自由来流湍流与三维壁面局部粗糙作用下平板边界层内诱导产生不稳定T-S波的物理问题.数值结果可知,在平板边界层内发现了二维和三维TS波组成的波包空间序列以及求得了波包向前传播的群速度大小,从而... 采用直接数值模拟(DNS)方法,研究了在自由来流湍流与三维壁面局部粗糙作用下平板边界层内诱导产生不稳定T-S波的物理问题.数值结果可知,在平板边界层内发现了二维和三维TS波组成的波包空间序列以及求得了波包向前传播的群速度大小,从而证明了自由来流湍流与三维壁面局部粗糙作用是激励平板边界层内诱导产生不稳定T-S波的一种机制.随后,建立了平板边界层内被激发的二维和三维T-S波的初始幅值与自由来流湍流度,三维壁面局部粗糙的流向长度、展向宽度及法向高度之间的关系.这一问题的深入研究,进一步完善了流动稳定性与湍流理论. 展开更多

关键词 不稳定T-S波 三维壁面局部粗糙 自由来流湍流 边界层

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