随着山区高速公路建设的迅速推进,弃渣场的稳定性及潜在失稳灾害评估日益受到重视。具有巨大能量的滑坡体,可能会冲击破坏沿途的结构物进而威胁生命财产安全。充分发挥利用物质点法(material point method,MPM)可以对连续介质大变形过...随着山区高速公路建设的迅速推进,弃渣场的稳定性及潜在失稳灾害评估日益受到重视。具有巨大能量的滑坡体,可能会冲击破坏沿途的结构物进而威胁生命财产安全。充分发挥利用物质点法(material point method,MPM)可以对连续介质大变形过程模拟和离散元法(digital elevation model,DEM)能够精准的接触判断优势,MPM-DEM耦合算法可有效解决滑坡体与复杂地形、沿线结构物之间的相互作用问题。文章基于GPU并行高性能计算软件CoSim中的MPM-DEM耦合算法,实现了对弃渣场边坡稳定性、潜在失稳灾害的动力学分析。研究首先以散粒体冲击结构物的算例,验证了该算法的合理性与准确性;在此基础上,以云南某高速公路弃渣场为研究案例,进一步计算其稳定性系数,并预测潜在失稳灾害的影响范围与危害程度。结果表明,该弃渣场边坡目前处于稳定状态;若发生失稳,滑坡体将对下游高速公路桥桩产生巨大冲击力。该耦合算法在弃渣场边坡稳定性与失稳灾害动力学分析中具备显著优势,能够实现边坡“稳定性→大变形→流动→堆积”的全过程分析。展开更多
为了探究折叶片旋流泵固液两相输送机理,基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics-discrete element method)耦合算法,选用油菜籽和黄豆颗粒等比例混合,在不同流量工况和体积分数下对旋流泵进行固液两相流数值模拟和试验研究。同时也...为了探究折叶片旋流泵固液两相输送机理,基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics-discrete element method)耦合算法,选用油菜籽和黄豆颗粒等比例混合,在不同流量工况和体积分数下对旋流泵进行固液两相流数值模拟和试验研究。同时也研究了折叶片旋流泵内部流动规律及颗粒分布特征。小流量工况下,进口管内螺旋回流长度较长,对进口来流扰动较大。随着流量增大,进口管回流长度逐渐缩短。叶轮前端面旋涡随流量增大,数量先增加后减少,且逐渐向折点方向聚拢。泵内颗粒受循环流和贯通流的共同作用,进口管中心部颗粒主要受贯通流影响,直接穿过无叶腔,冲击叶轮进口;靠近管壁的颗粒受循环流影响较大。无叶腔内颗粒分布呈现出:中心部最高,中间部随外径增大浓度逐渐降低,外缘部浓度稍有上升。叶轮前半部颗粒数量明显少于叶轮后半部,颗粒沿叶片第1段折边运动,在折点处开始发生分离,不再跟随第2段折边。不同工况下,泵进口有不同程度的螺旋回流现象,导致进口过流面积减小。循环流的存在,使得无叶腔和进口管的颗粒充分旋起,泵送能力增强,不易发生堵塞。展开更多
文摘随着山区高速公路建设的迅速推进,弃渣场的稳定性及潜在失稳灾害评估日益受到重视。具有巨大能量的滑坡体,可能会冲击破坏沿途的结构物进而威胁生命财产安全。充分发挥利用物质点法(material point method,MPM)可以对连续介质大变形过程模拟和离散元法(digital elevation model,DEM)能够精准的接触判断优势,MPM-DEM耦合算法可有效解决滑坡体与复杂地形、沿线结构物之间的相互作用问题。文章基于GPU并行高性能计算软件CoSim中的MPM-DEM耦合算法,实现了对弃渣场边坡稳定性、潜在失稳灾害的动力学分析。研究首先以散粒体冲击结构物的算例,验证了该算法的合理性与准确性;在此基础上,以云南某高速公路弃渣场为研究案例,进一步计算其稳定性系数,并预测潜在失稳灾害的影响范围与危害程度。结果表明,该弃渣场边坡目前处于稳定状态;若发生失稳,滑坡体将对下游高速公路桥桩产生巨大冲击力。该耦合算法在弃渣场边坡稳定性与失稳灾害动力学分析中具备显著优势,能够实现边坡“稳定性→大变形→流动→堆积”的全过程分析。
文摘南极数字高程模型(DEM)是从事南极地学和环境变化研究的基础.内插是建立数字高程模型的重要技术点,插值方法有多种,根据不同的适用情况,不同的插值方法各有优劣.利用克里格、距离反权、三角网剖分、最小曲率以及移动平均5种插值方法分别建立南极冰盖小范围区域的DEM,通过抽取部分观测数据作为验证值对各插值方法进行了比较.结果表明:克里格插值方法的可靠性最好,稳定性最高.然后,利用克里格插值方法,基于ICESat测高卫星的GLA12数据建立了南极冰盖的DEM.由于南极大陆实测数据有限,缺乏对DEM的检核.为了分析所建DEM的可靠性,利用中国南极内陆冰盖考察所采集的GPS实测数据,对所建立的DEM进行了验证分析.结果显示,DEM在坡度较缓的南极内陆冰盖区域精度较高,符合度在3 m以内;距离卫星轨道越近的区域精度越高,可达到1 m以内.在坡度较大,高程变化较为显著的区域如沿海地区,精度较低,差距最大的点超过40 m.
文摘为了探究折叶片旋流泵固液两相输送机理,基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics-discrete element method)耦合算法,选用油菜籽和黄豆颗粒等比例混合,在不同流量工况和体积分数下对旋流泵进行固液两相流数值模拟和试验研究。同时也研究了折叶片旋流泵内部流动规律及颗粒分布特征。小流量工况下,进口管内螺旋回流长度较长,对进口来流扰动较大。随着流量增大,进口管回流长度逐渐缩短。叶轮前端面旋涡随流量增大,数量先增加后减少,且逐渐向折点方向聚拢。泵内颗粒受循环流和贯通流的共同作用,进口管中心部颗粒主要受贯通流影响,直接穿过无叶腔,冲击叶轮进口;靠近管壁的颗粒受循环流影响较大。无叶腔内颗粒分布呈现出:中心部最高,中间部随外径增大浓度逐渐降低,外缘部浓度稍有上升。叶轮前半部颗粒数量明显少于叶轮后半部,颗粒沿叶片第1段折边运动,在折点处开始发生分离,不再跟随第2段折边。不同工况下,泵进口有不同程度的螺旋回流现象,导致进口过流面积减小。循环流的存在,使得无叶腔和进口管的颗粒充分旋起,泵送能力增强,不易发生堵塞。
