检索结果-内蒙古大学图书馆

海洋工程 2024年第4期42卷 96-109页

作者：王华昆刘方舟高婧余杨李彦豪厦门大学建筑与土木工程学院福建厦门361005 厦门大学福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室福建厦门361005 天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300072

为了揭示深海采矿水力输送过程中不规则粗颗粒与壁面碰撞的特征,建立了相应的随机反弹概率模型,为粗颗粒与壁面相互作用的数值分析提供了基础模型。采用粗颗粒自由落体试验和图像识别技术,对不同入射速度和入射角度下粗颗粒的随机反弹... 详细信息

为了揭示深海采矿水力输送过程中不规则粗颗粒与壁面碰撞的特征,建立了相应的随机反弹概率模型,为粗颗粒与壁面相互作用的数值分析提供了基础模型。采用粗颗粒自由落体试验和图像识别技术,对不同入射速度和入射角度下粗颗粒的随机反弹过程进行了试验研究。通过自定义MATLAB程序实现了粒子运动参数的自动提取与分析。基于概率统计分析和非线性回归方法,建立了不同入射速度和入射角度下粗颗粒随机反弹的解析预测模型。最后进行数值模拟,获得特定撞击条件下颗粒的随机反弹信息,并将文中模型预测与现有研究中模型给出的预测进行了比较。研究表明:正态分布和广义极值分布均可较好地描述粗颗粒随机反弹运动特征;粗颗粒在低入射角碰撞下除反弹模式外还有滑移-偏转的模式,随入射角的增加,随机反弹角的均值先略有下降,然后逐渐增加,而反弹角的离散度随入射角增加呈指数增加;对于速度恢复系数,随着入射角的增加,能量耗散增加,速度恢复系数减小,恢复系数的离散度略有增加;随着入射角的增加,角速度变化的均值遵循半正弦波函数,当入射角为45°时旋转最显著,旋转角速度的标准差先增大后减小。此外,数值重构时,应使用截断值以避免不合理的样本数据。

关键词：粗颗粒随机反弹图像识别概率模型深海采矿

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滨海悬挂式止水帷幕深基坑非稳定渗流模型

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水资源与水工程学报 2024年第6期35卷 149-156页

作者：孟旭陈东霞陈波袁博厦门大学建筑与土木工程学院福建厦门361005 厦门大学福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室福建厦门361005 中铁南方投资集团有限公司广东深圳518054

为研究海洋潮汐波动对滨海深基坑降水工程的影响,建立了滨海潮汐波动下悬挂式止水帷幕深基坑非稳定渗流模型。通过Laplace变换、Fourier余弦变换及逆变换和Stehfest数值逆变换得到实域空间半解析解。将半解析解退化成已知解并利用COMSO... 详细信息

为研究海洋潮汐波动对滨海深基坑降水工程的影响,建立了滨海潮汐波动下悬挂式止水帷幕深基坑非稳定渗流模型。通过Laplace变换、Fourier余弦变换及逆变换和Stehfest数值逆变换得到实域空间半解析解。将半解析解退化成已知解并利用COMSOL软件建立数值模型,分别验证了模型半解析解的准确性。分析模型半解析解的影响参数,结果表明:潮汐波动会影响深基坑降水效果,潮位高峰时可减缓抽水井流影响,而潮位低谷时加剧了抽水井流影响,建议滨海深基坑止水帷幕插入比不小于0.6,以缓解潮汐对降水的影响;随着深基坑尺寸比的增大,滨海深基坑需加大抽水量才能满足降水需求;土层渗透系数各向异性对地下水渗流影响较大,在实际降水设计时,应考虑土层渗透系数各向异性的影响。

关键词：滨海潮汐波动止水帷幕非稳定渗流深基坑尺寸比土层各向异性

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高压异径管应力-冲蚀耦合损伤特性及结构优化

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压力容器 2023年第10期40卷 47-57页

作者：王华昆王彤瑶余杨厦门大学土木工程系福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室福建厦门361005 天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300072

冲蚀损伤是管道失效的主要原因,通过数值模拟研究了高压异径管的应力-冲蚀耦合损伤演化特性。将自定义应力-冲蚀模型嵌入COMSOL Multiphysics,分析了流速、出口压力、质量流率、粒径、上游段长度等参数对内高压异径管冲蚀损伤演化的影响... 详细信息

冲蚀损伤是管道失效的主要原因,通过数值模拟研究了高压异径管的应力-冲蚀耦合损伤演化特性。将自定义应力-冲蚀模型嵌入COMSOL Multiphysics,分析了流速、出口压力、质量流率、粒径、上游段长度等参数对内高压异径管冲蚀损伤演化的影响,并对异径管过渡段进行优化设计,提出了最佳几何构型。研究表明:在应力-冲蚀耦合下,上游段长度未达到临界长度前,最大冲蚀速率随着上游段长度的增大而增大,且冲蚀热点会不断下移。一旦上游段长度达到临界值,冲蚀形貌便会趋于稳定。管内应力的增加会引起管壁冲蚀加剧,且随着应力不断接近管道屈服应力,应力加速效应会更加显著,而流速、颗粒粒径、颗粒浓度是影响应力-冲蚀的主要因素。此外,冲蚀率随着过渡段倾角θ的减小而减小,不同流速下过渡段倾角的最佳取值存在差异。综合考虑成本及结构安全性,笔者认为θ=10°~15°为异径管的最佳构型。

关键词：异径管应力-冲蚀 CFD数值模拟多物理场

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中空细长圆柱壳内爆机理及其诱导链式失效研究

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船舶力学 2023年第8期27卷 1208-1220页

作者：王华昆余杨孙震洲许伟澎厦门大学建筑与土木工程学院福建厦门361005 福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室福建厦门361005 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 华东勘测设计研究院杭州311122

本文采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法模拟深海中空细长圆柱壳在外压作用下的内爆。通过试验数据对数值计算结果进行校准,得到内爆过程中壳体和周围流体的响应,揭示多个壳体并排布置时的流固耦合机理。计算结果表明:圆柱壳内爆是一个瞬... 详细信息

本文采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法模拟深海中空细长圆柱壳在外压作用下的内爆。通过试验数据对数值计算结果进行校准,得到内爆过程中壳体和周围流体的响应,揭示多个壳体并排布置时的流固耦合机理。计算结果表明:圆柱壳内爆是一个瞬态高能动力事件,在内爆过程中,周围的流体高速涌向壳体,导致压力分布发生空间变化,进而导致相邻壳体发生预变形,这种变形增加了壳体失稳的可能性;此外,内爆壳体内表面一旦发生接触,就会导致高速流动流体撞击壳体外表面,流体动量的瞬时变化会产生向外辐射的脉冲波,且压力脉冲峰值远高于环境压力,这将使邻近壳体进一步发生变形,从而诱发链式内爆反应。

关键词：耐压壳流固耦合内爆 CEL

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基于灰色聚类评估和OWA算子的厦门市公路工程项目绿色施工评价研究

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中国软科学 2024年第S1期 251-258页

作者：王海猛王志伟吴新烨李政珂王文杰胡义新江峰中交(福州)建设有限公司福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室厦门大学建筑与土木工程学院厦门市交通基础设施智能管养工程技术研究中心

“双碳”目标背景下绿色低碳公路建设仍存在决策缺少定量数据支撑、低碳循环利用水平低、制度保障措施不健全等一些问题。结合厦门区域的气候、资源和社会经济发展水平等特点，制定包括“四节一保”、人员健康安全等内容的厦门市绿色公... 详细信息

“双碳”目标背景下绿色低碳公路建设仍存在决策缺少定量数据支撑、低碳循环利用水平低、制度保障措施不健全等一些问题。结合厦门区域的气候、资源和社会经济发展水平等特点，制定包括“四节一保”、人员健康安全等内容的厦门市绿色公路建设导则；建立一套符合本区域实际情况的公路工程项目绿色公路等级评价体系；基于灰色聚类评估和OWA算子等理论构建厦门市绿色公路等级评价模型。在此基础上，进行绿色公路量化等级评价。研究成果对于规范我国绿色公路的建设及管理具有重要的科学意义及应用价值。

关键词：绿色公路建设导则灰色聚类评估 OWA算子评价体系模型量化等级评价

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高铁站房大跨度屋盖钢结构整体提升数值模拟及施工安全监测

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厦门大学学报（自然科学版） 2023年第4期62卷 719-724页

作者：范立军稂学斌范春生吴新烨张建国中铁建设集团南方工程有限公司广东广州511455 厦门大学建筑与土木工程学院福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室福建厦门361005

高铁潮汕站南站房屋主体为钢筋混凝土结构,屋盖为“几”字形焊接球钢网架体系,是典型的大跨度钢屋盖结构,网架核心部分采用了整体提升施工方法.本文首先进行该工程整体提升的施工模拟仿真计算,分析关键受力杆件在提升过程中的应力应变情... 详细信息

高铁潮汕站南站房屋主体为钢筋混凝土结构,屋盖为“几”字形焊接球钢网架体系,是典型的大跨度钢屋盖结构,网架核心部分采用了整体提升施工方法.本文首先进行该工程整体提升的施工模拟仿真计算,分析关键受力杆件在提升过程中的应力应变情况,获取施工过程中的危险阶段和薄弱环节,为现场实测的测点布置提供理论依据.再结合应变片安装的可行性,在多个最不利杆件上粘贴应变片并布置导线,实时监测整体提升阶段屋盖网架结构的应力变化情况,确保施工过程的安全性.本研究为大跨度屋盖网架结构整体提升的施工监测提供了思路和整体框架,可为同类工程建设提供有益的参考与借鉴.

关键词：大跨度屋盖钢结构整体提升施工监测有限元模拟

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基于灰色聚类评估和OWA算子的厦门市公路工程项目绿色施工评价研究

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中国软科学 2023年第S01期 251-258页

作者：王海猛王志伟吴新烨李政珂王文杰胡义新江峰中交(福州)建设有限公司福建福州350015 福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室厦门大学建筑与土木工程学院福建厦门361005 厦门市交通基础设施智能管养工程技术研究中心福建厦门361005

"双碳"目标背景下绿色低碳公路建设仍存在决策缺少定量数据支撑、低碳循环利用水平低、制度保障措施不健全等一些问题.结合厦门区域的气候、资源和社会经济发展水平等特点,制定包括"四节一保"、人员健康安全等内容... 详细信息

"双碳"目标背景下绿色低碳公路建设仍存在决策缺少定量数据支撑、低碳循环利用水平低、制度保障措施不健全等一些问题.结合厦门区域的气候、资源和社会经济发展水平等特点,制定包括"四节一保"、人员健康安全等内容的厦门市绿色公路建设导则;建立一套符合本区域实际情况的公路工程项目绿色公路等级评价体系;基于灰色聚类评估和OWA算子等理论构建厦门市绿色公路等级评价模型.在此基础上,进行绿色公路量化等级评价.研究成果对于规范我国绿色公路的建设及管理具有重要的科学意义及应用价值.

关键词：绿色公路建设导则灰色聚类评估 OWA算子评价体系模型量化等级评价

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对八字内支撑单壁钢套箱围堰及其在厦门大桥墩柱加固中的应用

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厦门大学学报（自然科学版） 2023年第4期62卷 725-732页

作者：邓晖余嘉康袁凯孙庄敬熊子多王东东中交一公局厦门工程有限公司福建厦门361021 厦门大学建筑与土木工程学院福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室福建厦门361005 厦门路桥工程投资发展有限公司福建厦门361000

在跨海大桥的桥墩改造加固工程中,通常采用双壁钢围堰进行施工区排水和防水,但该类围堰存在耗材多、拼装复杂、重复利用率低等问题.针对这些问题,本文依托厦门大桥改造过程中的墩柱加固施工,基于精细化三维有限元仿真分析,对钢套箱围堰... 详细信息

在跨海大桥的桥墩改造加固工程中,通常采用双壁钢围堰进行施工区排水和防水,但该类围堰存在耗材多、拼装复杂、重复利用率低等问题.针对这些问题,本文依托厦门大桥改造过程中的墩柱加固施工,基于精细化三维有限元仿真分析,对钢套箱围堰的内支撑布置形式进行了系统优化,并通过局部加肋和法兰板加固等措施改善了结构的整体受力性能,提出了一种对八字内支撑轻型单壁钢套箱围堰.与传统双壁钢围堰相比,该单壁钢围堰充分利用墩柱受力,呈现整体性好、结构简单、质量轻、用钢量少等优点.此外,由于采用了分块拼装式工艺,所提轻型单壁钢套箱围堰的安装和拆除施工无需大型起重设备,因而施工周期短、安全性高,具有重要的工程应用价值.

关键词：厦门大桥墩柱加固单壁钢套箱围堰对八字内支撑有限元仿真

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加肋钢悬臂支撑-底部钢板组合桥面拓宽技术

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厦门大学学报（自然科学版） 2024年第4期63卷 743-752页

作者：谭万里余嘉康孙庄敬邓晖熊子多梅甘娜王东东中交一公局厦门工程有限公司福建厦门361021 厦门大学建筑与土木工程学院福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室福建厦门361005 厦门路桥建设集团有限公司福建厦门361000

[目的]在桥面拓宽施工过程中,常出现新旧桥连接处纵向开裂、拓宽桥面横向开裂等典型问题,如何通过优化和改进桥面拓宽技术解决这些问题是桥梁工程的一个重要内容.[方法]以国内首座跨海大桥——厦门大桥的桥面拓宽工程为背景,提出了一种... 详细信息

[目的]在桥面拓宽施工过程中,常出现新旧桥连接处纵向开裂、拓宽桥面横向开裂等典型问题,如何通过优化和改进桥面拓宽技术解决这些问题是桥梁工程的一个重要内容.[方法]以国内首座跨海大桥——厦门大桥的桥面拓宽工程为背景,提出了一种加肋钢悬臂支撑-底部钢板组合的桥面拓宽方法.该方法有机结合了钢-混组合梁、正交异性钢悬臂板、底部加固钢板等桥面拓宽加固方法,采用混凝土现浇板作为桥面板、湿接法连接新旧桥梁,然后通过外延加肋钢悬臂构建支撑结构,并兼做现浇桥面混凝土的永久性模板.[结果]厦门大桥桥面拓宽加固工程的三维有限元仿真结果表明,钢悬臂布置间距增大会导致拓宽部分混凝土桥面板的拉应力增加,而设置下部加固钢板对于拓宽桥梁结构的挠度和应力分布影响明显.[结论]通过合理布置钢悬臂支撑结构和底部钢板,可显著减少拓宽部分混凝土纵横向裂缝的产生,改善拓宽后的桥梁的力学性能.相关成果有效支撑了厦门大桥的拓宽加固改造施工,为同类工程提供了有益的参考.

关键词：厦门大桥桥面拓宽加肋钢悬臂支撑底部加固钢板桥面裂缝

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结构动力分析的巧凑有限元高精度集中质量矩阵

结构动力分析的巧凑有限元高精度集中质量矩阵

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第十五届全国结构振动与动力学学术研讨会暨第三届全国冲击及防护工程学术研讨会

作者：侯松阳王东东厦门大学土木工程系福建省滨海土木工程数字仿真重点实验室

巧凑有限元,例如平面八节点二次元和空间二十节点二次元,由于不包含内部节点,便于利用相邻单元节点共享特性优化矩阵带宽,在工程有限元分析中应用非常广泛。但是,巧凑有限元不属于拉格朗日单元系列,若直接采用行或列求和法构造质量矩阵... 详细信息

巧凑有限元,例如平面八节点二次元和空间二十节点二次元,由于不包含内部节点,便于利用相邻单元节点共享特性优化矩阵带宽,在工程有限元分析中应用非常广泛。但是,巧凑有限元不属于拉格朗日单元系列,若直接采用行或列求和法构造质量矩阵,得到的集中质量矩阵含有负质量元素。因此对于该类单元,最常用的集中质量矩阵构造方法是一致质量矩阵的主对角元素放大法(即HRZ方法)。本文首先对巧凑二次元采用HRZ集中质量矩阵得到的频率精度进行了理论分析,结果表明HRZ集中质量矩阵并不能达到最优计算精度。为了提升巧凑二次元的频率计算精度,提出了中间节点集中质量矩阵(MNLM)构造方法。该方法仅需将一致质量矩阵通过行求和得到的集中质量矩阵中的负质量元素置零,非负质量元素在满足质量守恒的条件下进行等比例缩放即可得到。基于MNLM集中质量矩阵构造形式简单,易推广到高次巧凑元。此外,利用MNLM集中质量矩阵含有零质量元素的特点,通过静力凝聚建立了结构动力分析的降阶模型,在保证计算精度的同时大幅提高了计算效率。理论和数值结果均表明,采用MNLM集中质量矩阵得到的计算精度明显优于HRZ集中质量矩阵。3

关键词：结构动力分析巧凑有限元频率精度 HRZ集中质量矩阵中间节点集中质量矩阵

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