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基于ABAQUS软件的船舶-护舷结构靠泊过程仿真分析
1
作者 吴斌 许晨 +8 位作者 郑元杰 韩荣鑫 崔春英 刘洋 朱东风 胡楠 王海波 赵林 常宗瑜 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期125-131,共7页
为研究船舶与护舷结构靠泊过程中的动力响应,指导船舶靠泊作业安全开展,本研究采用ABAQUS有限元软件模拟10万m^(3)液化天然气(Liquefied natural gas,LNG)船与青岛LNG码头的靠泊过程,对不同靠泊速度下的护舷变形、船舶与护舷能量和相互... 为研究船舶与护舷结构靠泊过程中的动力响应,指导船舶靠泊作业安全开展,本研究采用ABAQUS有限元软件模拟10万m^(3)液化天然气(Liquefied natural gas,LNG)船与青岛LNG码头的靠泊过程,对不同靠泊速度下的护舷变形、船舶与护舷能量和相互作用力变化进行研究分析。结果表明,对于青岛LNG码头排水量为10万t的船舶,其靠泊最大安全速度为0.1 m/s。研究成果可为船舶靠泊作业提供一定参考。 展开更多
关键词 有限元 液化天然气船 停靠碰撞 运动分析 护舷变形 护舷能量
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快速综合学习粒子群优化算法 被引量：3
2
作者 杨帆 乌景秀 +2 位作者 范子武 李子祥 朱沈涛 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期30-44,共15页
【目的】粒子群优化算法在反问题求解、函数优化、数据挖掘、机器学习等研究领域广泛应用,但在求解复杂多峰问题时仍存在过早收敛的问题。为了提升粒子群算法在处理复杂多峰问题求解速度和精度,提出了快速综合学习粒子群优化算法(Fast C... 【目的】粒子群优化算法在反问题求解、函数优化、数据挖掘、机器学习等研究领域广泛应用,但在求解复杂多峰问题时仍存在过早收敛的问题。为了提升粒子群算法在处理复杂多峰问题求解速度和精度,提出了快速综合学习粒子群优化算法(Fast Comprehensive Learning Particle Swarm Optimization,FCLPSO)。【方法】FCLPSO算法引入粒子学习概率、个体影响概率、群体影响概率三个属性,表征每个粒子个体“与生俱来”的不同学习能力,同时新增强化学习、粒子重生等策略,提升算法收敛速度以及监测并跳出“伪收敛”状态。选用14个标准测试函数以及6种常用粒子群变体算法开展FCLPSO算法性能分析。【结果】结果显示:在收敛性方面,FCLPSO算法平均排名为1.86,排名第一次数为7次、排名第二的次数为2次、排名最后次数为0,最终综合排名第一;在鲁棒性方面,FCLPSO算法成功率排名第一,平均值为94.3%,14个测试函数中最低成功率为73.3%;达到阈值所需适应度评价次数最少,平均值40817,较其他算法评价次数少一半。【结论】结果表明:FCLPSO算法在收敛精度、收敛速度和鲁棒性方面排名综合第一,对复杂多峰问题求解更具优势,可为工程应用中复杂优化问题求解提供重要手段。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 强化学习 粒子属性 粒子重生 过早收敛 影响因素 人工智能 全局搜索
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SV波斜入射下进水塔-库水-地基系统地震响应分析 被引量：1
3
作者 郑晓东 张浩 +2 位作者 刘浩天 马静 张婷 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期115-123,共9页
为研究SV波三维斜入射作用下进水塔结构动力响应及动水压力变化规律,建立进水塔-库水-地基三维系统有限元模型。基于黏弹性人工边界及SV波三维波动方程,推导出SV波不同入射角度下的等效节点荷载,探究结构在不同入射角度下的地震动响应;... 为研究SV波三维斜入射作用下进水塔结构动力响应及动水压力变化规律,建立进水塔-库水-地基三维系统有限元模型。基于黏弹性人工边界及SV波三维波动方程,推导出SV波不同入射角度下的等效节点荷载,探究结构在不同入射角度下的地震动响应;同时与P波垂直入射进行对比分析。结果表明:进水塔的应力、横向位移均随SV波入射角度的增大呈现出先减小后增大的趋势,而竖向位移随角度增大而逐步增大;各迎水面动水压力随SV波入射角度增大而增大;当SV波0°垂直入射与30°(接近入射临界角)斜入射时,对进水塔的安全稳定存在影响。同比P波垂直入射,SV波对进水塔结构的危害程度更大。为此,开展SV波斜入射下进水塔结构动力响应分析,对同类工程提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 SV波 进水塔 地震响应分析 ABAQUS
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大体积混凝土上下层温差监控方法探讨 被引量：1
4
作者 黄耀英 付雨晨 +2 位作者 庄维 涂月彤 胡昱 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第8期153-161,187,共10页
针对现有规范关于大体积混凝土上下层温差的定义不便于计算和现场监控的问题,基于计算方式和监控指标相配套的原则,首先设计了4种上下层温差的计算方式,然后结合不同间歇期大体积混凝土温度场和徐变应力场仿真计算结果,获得不同计算方... 针对现有规范关于大体积混凝土上下层温差的定义不便于计算和现场监控的问题,基于计算方式和监控指标相配套的原则,首先设计了4种上下层温差的计算方式,然后结合不同间歇期大体积混凝土温度场和徐变应力场仿真计算结果,获得不同计算方式下混凝土上下层最大温差和最大拉应力样本,进而确定最大拉应力样本的概率密度函数,并基于混凝土容许拉应力计算获得最大拉应力失效概率,最后通过确定上下层最大温差样本的概率密度函数,提出一种上下层容许温差拟定方法。结合某大型船闸工程进行了上下层温差分析,拟定了4种不同计算方式下的上下层容许温差,建议采取便于现场监控的上下层温差计算方式,现场上下层温差试验验证了提出方法的可行性。 展开更多
关键词 大体积混凝土 上下层温差 计算方式 失效概率 拉应力
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基于冲击回波特征深度学习的混凝土缺陷分类识别方法研究 被引量：1
5
作者 汪魁 陈泳江 +1 位作者 范正强 李鹏飞 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期19-28,共10页
准确识别与定位内部缺陷对于确保混凝土结构的安全性和耐久性至关重要,冲击回波法针对只具备单一检查面的混凝土结构具有独特优势,利用冲击回波法进行混凝土结构内部缺陷测试时,其难点在于冲击回波信号特征的分析及缺陷分类识别。为此,... 准确识别与定位内部缺陷对于确保混凝土结构的安全性和耐久性至关重要,冲击回波法针对只具备单一检查面的混凝土结构具有独特优势,利用冲击回波法进行混凝土结构内部缺陷测试时,其难点在于冲击回波信号特征的分析及缺陷分类识别。为此,该研究提出基于冲击回波信号时频图深度学习的混凝土内部缺陷识别方法:首先,对含不同缺陷类型(孔洞、蜂窝、裂缝)混凝土面板开展冲击回波试验;然后,将原始冲击回波信号通过短时傅里叶变换和连续小波变换转换为时频图;最后,将两类时频图组合起来进行数据扩充,构建包含缺陷类型、孔洞大小、裂缝深度时频图的数据集,采用Swin Transformer、Vision Transformer、ResNet18三种深度学习模型进行训练,根据深度学习模型相关评估指标,分析不同数据集下不同深度学习模型的表现情况,对比模型对缺陷的分类识别效果。结果表明,三种模型中Swin Transformer表现最佳,在缺陷类型分类中准确率超过95.00%,识别性能良好。 展开更多
关键词 混凝土 冲击回波(IE) 深度学习 缺陷 分类识别
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基于参数反演的服役期高砾石土心墙坝极限抗震能力评价
6
作者 张社荣 王晓晨 +4 位作者 王超 王枭华 张光宇 周欣语 邓钊鹏 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第5期144-151,共8页
土石坝在服役期间可能遭遇高强度地震,威胁其后期运行安全。以某服役期间经历地震的高砾石土心墙坝为研究对象,基于实际监测数据,采用XGBoost算法反演地震后的材料参数,并基于反演结果,运用耐震时程法,以坝顶震陷率为评价指标,评估坝体... 土石坝在服役期间可能遭遇高强度地震,威胁其后期运行安全。以某服役期间经历地震的高砾石土心墙坝为研究对象,基于实际监测数据,采用XGBoost算法反演地震后的材料参数,并基于反演结果,运用耐震时程法,以坝顶震陷率为评价指标,评估坝体抗震性能并判定其极限抗震能力。结果表明:与设计参数相比,大坝在服役期经历地震后,材料强度仍保持较好状态;当地震峰值加速度达到0.55 g时,坝顶震陷率达1.3%,据此判定该砾石土心墙坝的极限抗震能力为0.55 g;耐震持时为30 s时,心墙820 m高程以上存在水力劈裂风险,700 m高程附近中主应力曲线略趋近于水压力线,亦为水力劈裂易发区。 展开更多
关键词 服役期 高砾石土心墙坝 参数反演 耐震时程分析 极限抗震能力
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输水隧洞管片衬砌梁-弹簧模型中接头转动刚度计算方法
7
作者 苏凯 龚睿 +2 位作者 陶军 徐世濠 朱洪泽 《水利学报》 北大核心 2025年第5期611-623,共13页
输水隧洞单层管片衬砌需同时承担内、外压荷载,管片纵向接头处转动刚度与端面内力组合呈非线性关系,转动刚度取值是梁-弹簧模型计算结果合理与否的关键。针对双排螺栓布置形式管片接头,构建混凝土受压与螺栓受拉的非线性接头力学模型,... 输水隧洞单层管片衬砌需同时承担内、外压荷载,管片纵向接头处转动刚度与端面内力组合呈非线性关系,转动刚度取值是梁-弹簧模型计算结果合理与否的关键。针对双排螺栓布置形式管片接头,构建混凝土受压与螺栓受拉的非线性接头力学模型,在各受力状态下进行求解,并与接头试验作对比验证;再基于ABAQUS与MATLAB的联合数值仿真计算平台,采用二分法迭代方式,将接头非线性力学效应运用至管片衬砌梁-弹簧模型中,并与足尺试验作对比验证;最后分析各内水压工况管片衬砌力学响应。结果表明:基于接头力学模型的各受力状态计算结果与接头试验规律一致,能较好反映接头转动性能随内力变化规律;提出的接头转动刚度二分法迭代方式简便高效、计算精度高、收敛稳定,使整环管片衬砌各接头转动刚度取值适应其内力条件,与足尺试验各项指标对比吻合度较高。内水压作用下管片轴力大幅下降,“横椭圆”变形趋势增强,各接头逐渐进入多层螺栓作用状态。 展开更多
关键词 输水隧洞 单层管片衬砌 接头力学模型 接头转动刚度迭代计算 联合数值仿真计算
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TBM隧洞管片衬砌结构计算方法研究
8
作者 董斌 龚仁煌 +2 位作者 苏凯 杨健 张宇筠 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第12期1-6,15,共7页
TBM隧洞管片衬砌结构计算是衬砌设计的重要环节。结合华南地区某引调水隧洞工程实例,分别使用修正惯用法、梁-弹簧法及三维有限元法建立管片结构计算模型,对比各方法下衬砌结构计算内力、变形等特征,并研究了拼装错缝角度对管片衬砌结... TBM隧洞管片衬砌结构计算是衬砌设计的重要环节。结合华南地区某引调水隧洞工程实例,分别使用修正惯用法、梁-弹簧法及三维有限元法建立管片结构计算模型,对比各方法下衬砌结构计算内力、变形等特征,并研究了拼装错缝角度对管片衬砌结构内力的影响。计算结果表明:各方法计算所得结构最大轴力及最大剪力较为接近,整体结构最大弯矩及最大变形大小顺序为:修正惯用法>梁-弹簧法>三维有限元法;根据内力计算结果,修正惯用法设计所得结果安全储备较高,计算简便,可用于工程初步设计;三维有限元法适用于管片的精准计算与初步设计校核,可以研究管片细部结构受力特点;梁-弹簧法计算结果处于两者之间,相对较为经济,比修正惯用法能更为精准的反映管片间接头的刚度贡献,同时比三维有限元模型更为简单,使用较为方便,适用于工程设计;同时梁-弹簧法最大弯矩受错缝效应影响相较于三维有限元法更为明显。 展开更多
关键词 TBM隧洞 管片衬砌 修正惯用法 梁-弹簧法 三维有限元法
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锚索式悬浮隧道考虑跨内支撑刚度与边界刚度的涡振特性分析
9
作者 易壮鹏 尹新华 +2 位作者 李宇杰 曾有艺 潘权 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期28-40,共13页
悬浮隧道是一种超长水下交通结构,洋流作用下考虑跨内支撑刚度与边界刚度影响的涡激振动特性研究及涡激振动幅值预测至关重要。将管节与锚索、两端边界的连接等效为刚度贴近工程实际的竖向、转动向弹性约束,建立了同时考虑这两类刚度影... 悬浮隧道是一种超长水下交通结构,洋流作用下考虑跨内支撑刚度与边界刚度影响的涡激振动特性研究及涡激振动幅值预测至关重要。将管节与锚索、两端边界的连接等效为刚度贴近工程实际的竖向、转动向弹性约束,建立了同时考虑这两类刚度影响的锚索式悬浮隧道涡激振动动力模型,采用尾流振子考虑流固耦合作用。参阅已有文献拟定悬浮隧道设计参数和约束刚度参数,讨论了各种跨内与边界刚度组合对涡激振动特性的影响。结果表明:不同管节数目时,结构具有类似的涡振规律;刚度的增大可以抑制高阶频率模态的激发;锁定区间内,振动频率在某些流速范围内可达到固有频率的1.20倍左右;涡激响应中观测到了响应幅值“断崖”式突变、模态之间能量转换、“拍”、准周期运动等非线性现象。 展开更多
关键词 锚索式悬浮隧道 涡激振动 跨内支撑刚度 边界刚度 尾流振子
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基于增量动力法的浆砌石渡槽抗震性能评价
10
作者 郑晓东 王龙超 +2 位作者 刘浩天 马静 张婷 《水电能源科学》 北大核心 2025年第8期114-118,共5页
为研究浆砌石渡槽在地震作用下的损伤概率与抗震性能,基于增量动力分析方法和概率地震需求模型,合理考虑浆砌石材料特性,建立渡槽—有限元—无限元耦合模型,采用最大墩顶位移角、最大位移为结构性能指标建立结构易损性曲线,得到槽墩与... 为研究浆砌石渡槽在地震作用下的损伤概率与抗震性能,基于增量动力分析方法和概率地震需求模型,合理考虑浆砌石材料特性,建立渡槽—有限元—无限元耦合模型,采用最大墩顶位移角、最大位移为结构性能指标建立结构易损性曲线,得到槽墩与支座在不同地震动强度下的失效概率和破坏状态。结果表明,随着峰值加速度的增大,槽墩与支座在各破坏状态下的损伤概率逐渐增大,支座易损性较槽墩更严重;该渡槽在七度罕遇地震(P_(PGA)=0.25g)下,槽墩与支座发生破坏概率均小于平均倒塌概率,具有一定的抗倒塌储备能力。研究结果可有效评估浆砌石渡槽的抗震性能,并为此类结构地震损伤预测提供参考。 展开更多
关键词 浆砌石渡槽 抗震性能 易损性分析 增量动力法(IDA)
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高渗透性土料管袋堆叠脱水特性研究
11
作者 王强 陈建明 +3 位作者 高洪祥 史吏 俞演名 于思冬 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第5期533-541,共9页
钱塘江河口某段土工管袋围堰施工采用潮间赶潮施工方式,对管袋成型时间提出了严苛要求。首先基于现场填充的河床砂质粉土料源与管袋尺寸,利用时间因数T_(v)使室内试验与现场施工形成对标关系;然后进行现场管袋脱水试验和室内管袋自重及... 钱塘江河口某段土工管袋围堰施工采用潮间赶潮施工方式,对管袋成型时间提出了严苛要求。首先基于现场填充的河床砂质粉土料源与管袋尺寸,利用时间因数T_(v)使室内试验与现场施工形成对标关系;然后进行现场管袋脱水试验和室内管袋自重及加压脱水模型试验,通过对比验证了采用时间因数T_(v)对标室内与现场脱水时间的准确性;最后对孔隙水压力、脱水量等工程指标进行监测和分析,获得不同加压时刻对管袋脱水量与脱水效率的影响规律。试验结果表明:相较于单层管袋自重脱水,在时间因数T_(v)达到0.592(对标现场6.5 h)前进行上部加压可有效提高管袋脱水量并减少成型所需时间,与自重脱水相比,在T_(v)=0.082(对标现场0.6 h)时加压可使管袋脱水量增加22.6%,成型所需时间提早31.6%。研究可为管袋堆叠连续施工的填筑时机提供数据基础。 展开更多
关键词 土工管袋 围堰工程 模型试验 堆叠时刻 脱水量
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库盆挖填交界区沥青混凝土面板力学特性及其影响因素分析
12
作者 温立峰 张丁嘉 曹阳 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第4期87-94,共8页
针对开挖和回填在库盆交界区域易发生不均匀变形对防渗体的安全构成威胁的问题,以镇安抽水蓄能电站上水库库盆为工程案例,探讨了库盆挖填交界区沥青混凝土面板的力学特性及其影响因素;根据实际地形地质条件,构建了全库盆的三维有限元计... 针对开挖和回填在库盆交界区域易发生不均匀变形对防渗体的安全构成威胁的问题,以镇安抽水蓄能电站上水库库盆为工程案例,探讨了库盆挖填交界区沥青混凝土面板的力学特性及其影响因素;根据实际地形地质条件,构建了全库盆的三维有限元计算模型;通过数值模拟分析了库盆挖填交界区沥青混凝土面板的力学特性,并进一步评估了面板加厚宽度与厚度及开挖坡比对力学性能的影响。结果表明:沥青混凝土面板的拉应变主要集中在大坝四周及挖填交界区,其中挖填交界区的拉应变尤为显著;增加面板加厚宽度和厚度能够有效减少该区域的沉降和拉应变;随着开挖坡比的放缓,挖填交界区的不均匀沉降和拉应变也相应减小,建议将开挖坡比控制在1∶2.0以内,以确保结构安全合理。 展开更多
关键词 抽水蓄能电站 水库库盆 挖填交界区 沥青混凝土面板 力学特性 影响因素 拉应变
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基于附加质量法与ALE法的隔震渡槽地震响应对比研究
13
作者 张宇亭 彭银杰 +2 位作者 曲树盛 刘华北 曾凯锋 《水电能源科学》 北大核心 2025年第11期130-133,114,共5页
为了探究隔震渡槽在地震作用下的响应规律,以淠河总干渠隔震渡槽为例,采用附加质量法与ALE法分别对其在不同工况下的地震响应(主要包括隔震系数、渡槽的水平相对位移峰值、主筋最大拉应力及槽墩混凝土最大压应力)进行了有限元模拟研究... 为了探究隔震渡槽在地震作用下的响应规律,以淠河总干渠隔震渡槽为例,采用附加质量法与ALE法分别对其在不同工况下的地震响应(主要包括隔震系数、渡槽的水平相对位移峰值、主筋最大拉应力及槽墩混凝土最大压应力)进行了有限元模拟研究。同时,通过对比附加质量模型与ALE流固耦合模型两种模型中渡槽地震响应的差异,探讨了流固耦合作用在渡槽抗震分析中的关键作用。结果表明,支座的隔震系数随支座摩擦系数的增大整体上呈增大趋势,随地震强度的增加而减小。槽墩混凝土最大压应力及主筋最大拉应力均随支座摩擦系数和地震强度的增大而增大。另外在有水情况下,附加质量模型与ALE流固耦合模型的模拟结果间存在显著的差异,这说明渡槽抗震研究中有必要考虑水体与渡槽间的流固耦合作用。 展开更多
关键词 渡槽 附加质量法 ALE法 摩擦摆支座 流固耦合分析 地震响应
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海上风机吸力筒导管架基础局部冲刷数值模拟
14
作者 李芬 令狐园园 +1 位作者 黄建武 胡丹 《水动力学研究与进展(A辑)》 北大核心 2025年第5期777-785,共9页
海上风电基础局部冲刷深度达到一定程度会严重影响风电机组的正常运行。该文建立海流-基础-泥沙三维数值模型,研究海流流速v、暴露高度h_(e)、筒间距l以及迎流角α对吸力式三筒导管架基础局部冲刷的影响规律。结果表明,吸力式三筒导管... 海上风电基础局部冲刷深度达到一定程度会严重影响风电机组的正常运行。该文建立海流-基础-泥沙三维数值模型,研究海流流速v、暴露高度h_(e)、筒间距l以及迎流角α对吸力式三筒导管架基础局部冲刷的影响规律。结果表明,吸力式三筒导管架基础局部冲刷经历快速冲刷、缓慢冲刷和冲刷平衡3个阶段,冲刷主要发生在3个吸力筒基础两侧,前后侧均形成淤积;最大冲刷深度随流速增加呈非线性增大的规律,但当v<1.5 m/s时,各筒基前端不会形成冲刷坑;吸力筒突出于海床床面的筒体越高,冲刷深度越大,当h_(e)<1.0 m时,筒周最大冲刷深度相差不大;筒间距分别为1.9D(D为吸力筒直径)、2.3D和2.7D时,冲刷达到平衡时的最大冲刷深度差异不大;随着迎流角增大,最大冲刷深度先增大后减小。因此,在工程中进行吸力式三筒导管架基础的设计和冲刷防护时,应特别关注各筒基两侧冲刷的发展。 展开更多
关键词 吸力式三筒导管架基础 局部冲刷 流速 暴露高度 筒间距 迎流角
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GFRP材料对微水头水车叶片结构性能的影响
15
作者 陈小翠 崔煜崑 +1 位作者 郑源 米渊 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第3期308-315,共8页
在单向流固耦合的理论基础上,通过模拟叶片在不同旋转角度下所承受的流体压力,将得出的流体压力数据作为结构分析的边界条件,输入到有限元分析模型进行分析.考虑环氧S玻璃纤维和环氧E玻璃纤维的复合材料,将两种复合材料进行水车叶片结... 在单向流固耦合的理论基础上,通过模拟叶片在不同旋转角度下所承受的流体压力,将得出的流体压力数据作为结构分析的边界条件,输入到有限元分析模型进行分析.考虑环氧S玻璃纤维和环氧E玻璃纤维的复合材料,将两种复合材料进行水车叶片结构设计,探究复合材料中不同铺层角度对水车力学性能的影响,以得出最佳铺层方案,并将复合材料叶片的结构分析结果与实体结构叶片的结果进行对比.结果表明,应用环氧E玻璃纤维材料并采用铺层角度θ为15°的铺层方案对微水头水车叶片结构性能的改善最显著;在相同工况下相比于实体钢叶片,复合材料叶片的最大变形量比结构钢叶片减少了53.4%,有效缓解了应力集中的现象,同时,复合材料叶片的质量也大幅减轻,达到了80.7%的减重效果,为微水头水车叶片的安全稳定运行提供了理论依据. 展开更多
关键词 微水头水车 叶片 玻璃纤维增强材料 复合材料 铺层角度 力学性能
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复合式进水工况下泄洪建筑物的消涡措施设计
16
作者 杨杰 白浩浩 +2 位作者 程琳 李高超 石申奥 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第11期88-95,共8页
复杂环境条件下,水利工程泄洪建筑物会出现正向和侧向进水并存的复合式进水工况,导致其进水口方向与河流主流方向不一致,进水口前产生的漩涡特性复杂,使得常规消涡措施效果并不理想。针对复合式进水工况下泄洪洞存在的漩涡问题,依托某... 复杂环境条件下,水利工程泄洪建筑物会出现正向和侧向进水并存的复合式进水工况,导致其进水口方向与河流主流方向不一致,进水口前产生的漩涡特性复杂,使得常规消涡措施效果并不理想。针对复合式进水工况下泄洪洞存在的漩涡问题,依托某抽水蓄能电站开展模型试验研究,分析漩涡产生原因并提出消涡思路,设计消涡措施。结果表明:在水流进口侧,缩短消涡梁间距可有效截断漩涡增大路线;同时,在布置3根消涡梁基础上,增设3块贴合进口形状的30°三角消涡板,并延长中间消涡竖梁宽度的方法可增加消涡能力。该方法可将直径7.5 cm的吸气漩涡彻底消减为直径0.1~0.3 cm的表面漩涡,达到完全消除复合式进水工况下吸气漩涡的目标。研究成果可为类似进水口的消涡设计提供有效参考。 展开更多
关键词 泄洪建筑物 复合式进水工况 立轴漩涡 模型试验 消涡措施
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基于高解析度CFD-DEM流固耦合算法的滑坡涌浪数值计算模型
17
作者 赵兰浩 李荣臻 +1 位作者 毛佳 肖景文 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期92-100,共9页
【目的】库岸滑坡涌浪严重威胁库区安全,现有经验公式及传统数值模型难以准确刻画涌浪产生过程中的流体-固体耦合效应。旨在建立一种基于高解析度CFD-DEM流固耦合算法的数值模型,以精确模拟滑坡涌浪全过程。【方法】采用基于欧拉框架的... 【目的】库岸滑坡涌浪严重威胁库区安全,现有经验公式及传统数值模型难以准确刻画涌浪产生过程中的流体-固体耦合效应。旨在建立一种基于高解析度CFD-DEM流固耦合算法的数值模型,以精确模拟滑坡涌浪全过程。【方法】采用基于欧拉框架的计算流体动力学(CFD)模拟流体运动,基于拉格朗日框架的离散元法(DEM)描述滑坡体运动,通过浸入边界法(IBM)处理移动边界与强流固耦合作用,并利用守恒式Level Set方法(CLS)追踪自由界面演变。通过交错迭代实现流体与固体间的高解析度耦合求解。【结果】(1)双颗粒沉降算例验证表明,模型能精确捕捉颗粒尾流效应及“牵引-接触-翻滚”现象,计算结果与文献结果高度吻合。(2)可变形水下滑坡涌浪模拟显示,模型可准确反映稠密块体与流体的相互作用,自由面演化规律与试验数据一致。(3)在Lituya湾实际案例中,模型成功复现了涌浪产生、传播及爬高过程,最大浪高计算值(146 m)与实测值(150 m)误差仅为2.7%。【结论】所提出的高解析度CFD-DEM耦合模型能有效模拟滑坡涌浪中的复杂流固耦合行为,显著优于依赖经验公式的非解析方法,为库区滑坡涌浪灾害风险评估提供了可靠的数值工具。 展开更多
关键词 滑坡涌浪 浸入边界法 计算流体力学 离散元法 守恒式Level Set方法
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基于振动响应的水工结构有限元模型修正研究进展
18
作者 李火坤 唐义员 +1 位作者 柳波 王刚 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第5期70-80,共11页
鉴于准确的有限元模型对于评估和分析水工结构安全性能的重要意义,在深入分析国内外相关研究成果的基础上,从矩阵型和参数型修正的角度,系统综述了基于振动响应的水工结构有限元模型修正方法的发展脉络及最新研究进展,探讨和总结了当前... 鉴于准确的有限元模型对于评估和分析水工结构安全性能的重要意义,在深入分析国内外相关研究成果的基础上,从矩阵型和参数型修正的角度,系统综述了基于振动响应的水工结构有限元模型修正方法的发展脉络及最新研究进展,探讨和总结了当前水工结构有限元模型修正方法的关键问题。指出未来研究可结合人工智能技术,从高效采样策略与高精度代理模型开发、多源信息融合与振动特性精准提取以及面向全生命周期的实时动态模型修正等方面开展研究,以提高基于振动响应的有限元模型修正方法的实用性,为水工结构智能运维提供技术支撑。 展开更多
关键词 水工结构 振动响应 有限元模型修正 参数反演 人工智能
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顶张力立管流致振动及碰撞实验研究
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作者 李效民 赵承杰 +3 位作者 顾洪禄 李福恒 郭海燕 初壮 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期140-151,共12页
针对顶张力立管在不同布置形式下的流致振动以及立管碰撞响应问题,本文对不同间距S下串联和并联布置顶张力立管进行了试验研究。试验基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)应变传感器采集的立管弯曲应变数据,采用模态叠加法重构... 针对顶张力立管在不同布置形式下的流致振动以及立管碰撞响应问题,本文对不同间距S下串联和并联布置顶张力立管进行了试验研究。试验基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)应变传感器采集的立管弯曲应变数据,采用模态叠加法重构立管位移响应,并对立管未碰撞和碰撞时的位移响应和频率响应特性进行了详细分析。结果表明:并联布置的立管流致振动轨迹不对称,且紧密排列时立管横流向位移增大,同时碰撞概率增加,而串联布置的上游立管在横流向上的最大位移小于下游立管;立管碰撞时,碰撞力及频率振幅变化规律受到立管间距和流速的双重影响;在S=3D(D为立管外径)时,碰撞力随着流速的增大而减小,而在S=2D时,碰撞力的大小随着流速的增大而增大;横流向频率振幅在碰撞前后的变化同管距S和流速均相关,而顺流向频率振幅则与流速正相关。 展开更多
关键词 顶张力立管 涡激振动 流致振动 碰撞响应 碰撞力
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混凝土薄层修复材料YEP环氧腻子的研究与应用
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作者 马宇 顾拓 赵波 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期554-561,共8页
表面涂层防护技术是提高混凝土结构耐久性最有效的方法,混凝土基材修复质量直接影响涂层防护体系的安全和稳定。本文针对混凝土微缺陷修复及气孔封闭的需要,开发了混凝土表面薄层修复材料—YEP环氧腻子,测试其力学性能、粘接性能、热相... 表面涂层防护技术是提高混凝土结构耐久性最有效的方法,混凝土基材修复质量直接影响涂层防护体系的安全和稳定。本文针对混凝土微缺陷修复及气孔封闭的需要,开发了混凝土表面薄层修复材料—YEP环氧腻子,测试其力学性能、粘接性能、热相容性、潮湿面粘接及抗流坠性能等关键指标,研究与表面聚脲防护涂层材料的粘接可靠性,并开展现场应用试验。结果表明,YEP环氧腻子综合性能优异,环境条件适应性强,与表层防护涂层配伍性、现场施工操作性能以及防护效果等方面表现良好。 展开更多
关键词 混凝土修补 环氧腻子 薄层修复 粘接性能 表面防护
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