检索结果-内蒙古大学图书馆

长江科学院院报 2022年第7期39卷 45-51页

作者：李大鸣孟政李彦卿陈硕卜世龙王腾飞天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 生态环境部海河流域北海海域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心天津300170

为研究献县泛区的洪水演进情况,以一二维非恒定流方程为控制方程,运用有限体积法进行离散,结合献县泛区地形资料及滹沱河流域的水文资料,建立了一二维耦合的洪水演进数学模型。采用滹沱河现状行洪能力下的实测水位对模型进行验证,结果... 详细信息

为研究献县泛区的洪水演进情况,以一二维非恒定流方程为控制方程,运用有限体积法进行离散,结合献县泛区地形资料及滹沱河流域的水文资料,建立了一二维耦合的洪水演进数学模型。采用滹沱河现状行洪能力下的实测水位对模型进行验证,结果基本吻合。在10、20、50 a重现期洪水来水情况下进行模拟计算,得到了不同口门相应的启用时间以及河道主要断面的水位过程图;比较了在不同洪水情况下,河道主要位置的堤高与相应洪水高水位以及泛区水位达到最大值的时间。结果表明:随着重现期的不断变大,河道主要位置的水位都有明显升高,而且在20 a以上重现期下姚庄下游的河道水位逐渐高于河堤,出现漫堤情况。研究成果可为下一步防洪决策提供依据。

关键词：洪水模拟一二维水动力耦合模型有限体积法水位过程献县泛区

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青藏工程走廊工程容量分析与易建性区划评价

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公路 2023年第7期68卷 304-312页

作者：王佐张会建彭惠于晖中交第一公路勘察设计研究院有限公司、高寒高海拔地区道路工程安全与健康国家重点实验室西安市710075 西安中交公路岩土工程有限责任公司西安市710075

为研究青藏工程走廊密集构筑物群下的工程环境效应与青藏高速公路布局,通过对走廊带内冻土工程地质条件、退化趋势、次生地质灾害和工程病害的分析,采用数值模拟、模糊数学和空间区划等方式,建立了基于已建工程影响、冻土工程地质、冻... 详细信息

为研究青藏工程走廊密集构筑物群下的工程环境效应与青藏高速公路布局,通过对走廊带内冻土工程地质条件、退化趋势、次生地质灾害和工程病害的分析,采用数值模拟、模糊数学和空间区划等方式,建立了基于已建工程影响、冻土工程地质、冻土环境保护的三级工程容量评价体系,划分了工程建设难易程度标准,得到以下结论:工程下伏多年冻土的年平均增温率和活动层增厚率分别为0.187℃/a和15.5 cm/a,是天然状态的20倍和3.2倍;预测未来50年后,青藏工程走廊多年冻土面积退化将达到13%~22%,由此将诱发沉陷、裂缝、波浪等不同形式的工程结构灾变,和热融滑塌、热融湖塘等不同程度的次生地质灾害;在三线并行且不产生相互热干扰的情况下,拟建青藏高速公路与青藏公路、青藏铁路的最小热影响安全距离,整体式路基坡脚间距分别不小于60 m和40 m,分离式路基坡脚间距分别不小于50 m和35 m,且分幅坡脚间距不小于50 m;考虑多年冻土年平均地温、含冰量、土质类型、坡度、热融滑塌、热融湖塘等6大类主要评价指标,提出了青藏工程走廊工程容量指数计算方法与工程建设难易程度等级标准,并基于此将青藏工程走廊划分高、中、低、差4个等级的易建区;最后考虑生态环境保护与风沙灾害特点,提出了工程防护建议。研究结果以期为走廊带内重大线形工程的健康运营、病害防治和未来工程建设提供一定的参考。

关键词：青藏工程走廊多年冻土工程容量指数易建性模糊数学

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基于改进人工蜂群算法的砂型铸造打磨工序并行机调度

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铸造 2021年第5期70卷 582-589页

作者：陈发源卢旭锋侯蔼麟计效园王泽明周建新华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074 中国核动力研究设计院四川成都610213

多品种小批量砂型铸造企业打磨工序任务调度是一种并行机调度问题,针对现有人工调度模式下任务分配不均衡、铸件在部分工人处积压、资源配置不合理等问题,提出了一种人工蜂群算法(Artificial Bee Colony algorithm,ABC)辅助的调度模式... 详细信息

多品种小批量砂型铸造企业打磨工序任务调度是一种并行机调度问题,针对现有人工调度模式下任务分配不均衡、铸件在部分工人处积压、资源配置不合理等问题,提出了一种人工蜂群算法(Artificial Bee Colony algorithm,ABC)辅助的调度模式。首先,建立一种打磨工资系数计算方案,构建以最小化打磨工资系数和的差异、最小化每位工人打磨数量差异为优化目标的数学模型。然后,提出了改进的人工蜂群算法(Improved Discrete Artificial Bee Colony algorithm,IDABC),引入离散编码、采用启发式解码规则、使用防止近亲交配的交叉算子和嵌入禁忌搜索的侦察蜂等4个改进策略。再次,使用IDABC对5个不同规模的模拟数据集进行求解,实验结果显示IDABC在求解质量、求解速度和稳定性等方面均优于现有的标准ABC和遗传算法(Genetic Algorithm,GA)。最后,通过1个月内实际调度效果对比,表明了IDABC辅助调度模式能够有效提升打磨任务分配的均衡性,避免铸件在部分工人处堆积,实现资源的合理配置。

关键词：铸件打磨并行机调度人工蜂群算法禁忌搜索

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考虑取样间隔SI的Barton标准JRC表征公式推导研究

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河南理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王刚陈明瑞刘廷方王长盛吴学震管辉陈慧源管尚尚福建理工大学地下工程福建省高校重点实验室山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室福州大学土木工程学院青岛市勘察测绘研究院莒县公路事业发展中心中建八局检测科技有限公司

目的对结构面形貌特征的正确评价是研究节理岩体剪切力学特性的先决条件。为实现结构面粗糙度（JRC）的精确表征，本文选用粗糙度统计参数中的一阶导数均方根Z2，以表征二维节理轮廓线粗糙度(JRC2D)。方法首先，结合Photoshop图像处... 详细信息

目的对结构面形貌特征的正确评价是研究节理岩体剪切力学特性的先决条件。为实现结构面粗糙度（JRC）的精确表征，本文选用粗糙度统计参数中的一阶导数均方根Z2，以表征二维节理轮廓线粗糙度(JRC2D)。方法首先，结合Photoshop图像处理软件，对10条Barton标准轮廓线分别开展修补断点、去除杂点、增强像素等图像优化工作，并将轮廓线图像导入至Matlab数学软件中，提取了各轮廓线在不同取样间隔SI下的坐标数据，计算了各条Barton标准JRC轮廓线在不同取样间隔SI下的Z2值。而后分析取样间隔SI对Z2的影响，基于Z2随SI的增大而减小的规律，对各组数据的Z2值、SI值进行了指数函数形式拟合推导，调整拟合式参数后与JRC值进行回归拟合。结果获取了适用于取样间隔SI∈[0.1 mm， 2.0 mm]的JRC2D表征新公式：JRC=(129.4163Z2e0.30102SI-17.1606)0.7782。最后，引入参数JRCP对新公式的精确性进行验证，通过对比本文JRC-Z2表征公式与前人JRC表征公式的计算结果、分析各条轮廓线的JRCP值变化规律；结论结果表明，本文提出的考虑取样间隔SI的JRC-Z2表征公式，在其适用范围SI∈[0.1 mm， 2.0 mm]内具备更高的精确性。新公式可更为真实地表征Barton标准JRC轮廓线的粗糙特性，研究成果将为准确评估结构面粗糙度提供理论参考。

关键词： Barton标准JRC轮廓线图像精细化处理 JRC表征一阶导数均方根Z 指数拟合

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模拟介质交界面处达西流速的跳跃多尺度有限元法

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水利学报 2024年第12期55卷 1439-1447,1460页

作者：谢一凡苏振宁南统超吴吉春谢春红鲁春辉河海大学水灾害防御全国重点实验室江苏南京210098 河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学长江保护与绿色发展研究院江苏南京210098 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 南京大学数学系江苏南京210093 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

提出一种用于模拟介质交界面处达西流速的跳跃多尺度有限元法(MSFEM-J),可解决有限元等惯用方法模拟含交界面地下水问题时的两个缺点:一是现有方法需要精细剖分刻画介质非均质性来保证解的精度,会消耗巨大的运算资源;二是现有数值方法... 详细信息

提出一种用于模拟介质交界面处达西流速的跳跃多尺度有限元法(MSFEM-J),可解决有限元等惯用方法模拟含交界面地下水问题时的两个缺点:一是现有方法需要精细剖分刻画介质非均质性来保证解的精度,会消耗巨大的运算资源;二是现有数值方法无法保证介质交界面处的达西流速满足折射定律,即无法保证法向流速连续、切向流速按渗透系数呈比例。MSFEM-J可通过多尺度有限元(MSFEM)的基函数显著提升地下水水头和达西流速两个过程的计算效率;然后基于折射定律构造JUMP向量,迭代修正交界面弱侧节点的右端项并直至收敛,从而令交界面处达西流速满足折射定律。数值试验表明,本文提出的MSFEM-J所模拟的达西流速在介质交界面处符合折射定律,在研究区其他位置具有连续性。同时,该方法的计算精度高于精细剖分的惯用方法,且计算消耗仅为同效方法的2%左右。

关键词：地下水数值模拟多尺度有限元法达西流速介质交界面 JUMP向量

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基于液滴分析的高温高压流体喷射闪蒸模型研究

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原子能科学技术 2021年第9期55卷 1709-1720页

作者：蔡本安李石磊郭民承王海军东北电力大学能源与动力工程学院吉林吉林132012 中广核研究院有限公司广东深圳518031 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

为加深对核电站一回路冷却剂泄漏相关的高参数流体喷射闪蒸特性的理解,本文采用模型计算的方法对高温高压流体喷射闪蒸热力学特性进行研究。本文模型综合考虑了液滴运动、液滴传热传质及液滴物性变化,计算分析了液滴温度分布、闪蒸效率... 详细信息

为加深对核电站一回路冷却剂泄漏相关的高参数流体喷射闪蒸特性的理解,本文采用模型计算的方法对高温高压流体喷射闪蒸热力学特性进行研究。本文模型综合考虑了液滴运动、液滴传热传质及液滴物性变化,计算分析了液滴温度分布、闪蒸效率及喷射闪蒸强度的变化。研究结果表明:提高过热度可有效降低液滴完成闪蒸所需的距离,并在大范围内提高闪蒸效率;减小液滴尺寸会导致同一位置处的液滴无量纲温度明显降低;流速变化主要影响液滴温度的空间分布,对液滴温度的时间分布几乎无影响;流速增大导致一定空间内的闪蒸效率降低;相比液滴尺寸变化对无量纲温度分布的影响,改变液滴尺寸对闪蒸效率的影响程度相对较小;液滴尺寸及过热度对喷射闪蒸强度的影响有个转折点,流速增加导致转折距离相应增大。

关键词：喷射闪蒸数学模型高温高压闪蒸效率喷射闪蒸强度

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基于承载特性的群洞稳定性及初期支护优化研究

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现代隧道技术 2023年第1期60卷 119-129页

作者：姚志雄刘梦飞吴波刘耀星陈希茂郑国文罗芷祎福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福州350118 福建工程学院土木学院福州350118 福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福州350118 东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013 中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司福州351111

以福建某下穿高速公路大跨四孔小净距隧道(中间两孔车行隧道为双向八车道)为依托,开展考虑各洞室承载特性的整体优化研究以实现更科学的设计。基于强度折减极限理论方法,结合围岩变形、中夹岩塑性区发展及洞室破坏过程,综合评价各洞室... 详细信息

以福建某下穿高速公路大跨四孔小净距隧道(中间两孔车行隧道为双向八车道)为依托,开展考虑各洞室承载特性的整体优化研究以实现更科学的设计。基于强度折减极限理论方法,结合围岩变形、中夹岩塑性区发展及洞室破坏过程,综合评价各洞室稳定性,探讨群洞失稳判定方法及破坏模式;基于各洞室等强设计思想,通过数学函数模型拟合各洞室安全系数与初期支护厚度隐含关系,基于遗传算法对支护厚度进行优化。结果表明,随强度折减系数增大,围岩塑性区由近及远发展并贯通,大跨车行隧道与人行隧道安全储备不同,存在优化空间;结合各洞室稳定性及破坏发展过程,总结提出中夹岩塑性区贯通破坏、拱脚及地表塑性区贯通破坏以及上述两者共同作用破坏的三种群洞隧道主导破坏模式。计算结果表明,人行隧道及车行隧道初期支护厚度可减少4~12 cm,存在16.7%~26.7%不等优化空间。优化方案、原方案典型断面变形、应力与现场实测值一致性好,且均小于规定值,结构是稳定的,表明优化后的支护与围岩能较好协同作用,验证了计算方法及优化方案的合理性。这种综合考虑各洞室承载特性、支护参数经济性及群洞整体稳定性的优化方法,更好地处理了工程安全及工程造价之间的辩证关系,相比传统工程类比法更具科学性。

关键词：群洞隧道承载特性中夹岩塑性区极限分析理论稳定性分析初期支护优化

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热镀锌沉没辊系轴端压力与锌渣的关系

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钢铁 2023年第6期58卷 143-150页

作者：崔熙颖刘格非钱胜王孝建刘亚星白振华燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 黄山学院机电工程学院安徽黄山245011 宝钢股份中央研究院梅钢技术中心江苏南京210008 太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心山西太原030024 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北秦皇岛066004

某钢厂热镀锌机组沉没辊系存在轴端锌渣聚集的问题,为了改善因锌渣聚集导致机组降速而影响产量的状况,需要找出锌渣聚集的的原因及解决方案,开展了轴端压力对锌渣聚集的影响机理及治理技术研究。首先通过现场生产跟踪,发现沉没辊系轴套... 详细信息

某钢厂热镀锌机组沉没辊系存在轴端锌渣聚集的问题,为了改善因锌渣聚集导致机组降速而影响产量的状况,需要找出锌渣聚集的的原因及解决方案,开展了轴端压力对锌渣聚集的影响机理及治理技术研究。首先通过现场生产跟踪,发现沉没辊系轴套与轴瓦的间隙与锌渣聚集量有一定关系。考虑到零部件的磨损,因此分析了轴端压力对锌渣聚集的影响机理,然后表示出轴套与轴瓦间隙量的数学模型,通过条元法分别对稳态运行过程中沉没辊、稳定辊和矫正辊进行受力分析,得到带钢对辊面的支持力、辊子承载量和辊子可正常工作的临界接触角,最终得到轴套与轴瓦间的挤压接触应力模型。在此基础上分析了轴端压力对锌渣聚集效应的影响。结合生产实际,以带钢与辊子包角为优化目标,提出使得轴端不发生锌渣聚集效应的工艺参数优化模型。选取3种典型规格带钢进行辊端压力模拟,计算值与实测值误差小于5%,证明了稳态运行过程中辊端压力计算模型的正确性。通过优化计算得到使轴端不发生锌渣聚集效应的辊端压力所对应的带钢与辊子包角设定值,将其应用到现场生产后,沉没辊系轴套与轴瓦的磨损量降低了60%以上,减小了锌渣流入轴套与轴瓦间隙的程度,从而解决了沉没辊系轴端锌渣聚集的问题,提高了生产效率。同时为其他热镀锌机组沉没辊系因锌渣聚集而导致机组产量降低的问题提供了解决思路。

关键词：热镀锌锌渣沉没辊系磨损轴端压力

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基于分子量分布指标的聚酯生产过程模拟方法

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化工学报 2020年第2期71卷 708-714页

作者：常诚冯连芳顾雪萍陈曦张才亮化学工程联合国家重点实验室浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000 浙江大学控制科学与工程学院浙江杭州310027

提出一种以分子量分布为目标的聚酯工业生产过程流程模拟方法,针对通用流程模拟软件Aspen Plus在逐步聚合(step-growth)反应机理下不能计算分子量分布指数和分子量分布曲线的不足,通过外置接口程序从后台运行的Aspen源文件(*.bkp/*.apw... 详细信息

提出一种以分子量分布为目标的聚酯工业生产过程流程模拟方法,针对通用流程模拟软件Aspen Plus在逐步聚合(step-growth)反应机理下不能计算分子量分布指数和分子量分布曲线的不足,通过外置接口程序从后台运行的Aspen源文件(*.bkp/*.apw)中读取数据,实现分子量分布曲线的可视化和其他质量指标的计算。以聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工业生产中的预缩聚过程为建模实例,在Aspen Polymers Plus软件平台上建立基于严格过程机理的聚酯工业预缩过程框架模型。根据分子量及端羧基浓度随动力学参数变化的灵敏度,利用工业操作参数及分析数据整定动力学参数,进一步通过外置接口程序计算PBT的分子量分布,重均分子量、分子量分布指数误差分别为4.2%、5.6%,为聚酯生产过程的分子量分布可视化提供基础。

关键词：数学模拟分子量分布聚酯反应动力学建模方法

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松弛隐显Runge-Kutta方法及其在高振荡Hamilton系统的应用

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中国科学:数学 2025年第4期55卷 829-848页

作者：谷伟李东方李晓西张智民中南财经政法大学统计与数学学院武汉430073 华中科技大学数学与统计学院武汉430074 华中科技大学工程建模与科学计算湖北省重点实验室武汉430074 Department of Mathematics Wayne State UniversityDetroitMI 48202USA

保结构算法在高振荡Hamilton系统的长时间数值模拟中有着极为重要的应用.本文借助松弛技巧提出了一类用于求解高振荡Hamilton系统的松弛隐显Runge-Kutta方法.与标准隐显Runge-Kutta方法不同,该算法所具有的保结构特性使其能够应用于系... 详细信息

保结构算法在高振荡Hamilton系统的长时间数值模拟中有着极为重要的应用.本文借助松弛技巧提出了一类用于求解高振荡Hamilton系统的松弛隐显Runge-Kutta方法.与标准隐显Runge-Kutta方法不同,该算法所具有的保结构特性使其能够应用于系统的长时间模拟.另外,该算法是线性隐式格式且能够达到任意高阶精度,从而能够极大提高系统模拟的计算效率.最后,通过多个数值算例验证本文的理论结果.

关键词：高振荡Hamilton系统松弛技巧保结构算法线性隐式格式任意高阶精度

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