检索结果-内蒙古大学图书馆

水电能源科学 2025年第1期43卷 65-69页

作者：韦晨阳赵春龙李岗王正中罗涛中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065 西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心陕西杨凌712100

石泉水电站已投入运行近50年,原设计中泄洪表孔工作弧门前无检修闸门,因随梯级开发水位抬高失去旱地检修条件,需对该部位金属结构进行改造。对此,采用数字化手段和BIM技术,对工程泄洪表孔坝段进行数字化建模,重现原设计方案,在此基础上... 详细信息

石泉水电站已投入运行近50年,原设计中泄洪表孔工作弧门前无检修闸门,因随梯级开发水位抬高失去旱地检修条件,需对该部位金属结构进行改造。对此,采用数字化手段和BIM技术,对工程泄洪表孔坝段进行数字化建模,重现原设计方案,在此基础上完成了施工阶段的金属结构设备布置、检修闸门的设计,并利用ANSYS实现了检修闸门结构数值仿真,形成了从CAD建模、CAE数值仿真、软件二次开发及三维制图的全面数字化应用成果。可视化改造方案有利于指导施工和运维,也为同类工程在方法和经验上提供借鉴。

关键词：金属结构改造工程数字化设计 BIM技术二次开发

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于周向冻缩变形协调的衬砌渠道防冻胀纵缝计算方法

引用

工程力学 2024年第10期41卷 225-236页

作者：李瀚翔王正中李理想刘铨鸿江浩源西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心陕西杨凌712100

寒区渠道基土法向冻胀引起渠周收缩与刚性衬砌变形不协调,造成衬砌冻胀破坏。设置纵缝是规范中防止冻胀破坏的主要措施,但纵缝位置及宽度尚无法确定。该文在充分考虑开放与半开放环境下冻胀特点下,根据变形协调条件建立了多种典型断面... 详细信息

寒区渠道基土法向冻胀引起渠周收缩与刚性衬砌变形不协调,造成衬砌冻胀破坏。设置纵缝是规范中防止冻胀破坏的主要措施,但纵缝位置及宽度尚无法确定。该文在充分考虑开放与半开放环境下冻胀特点下,根据变形协调条件建立了多种典型断面渠周冻缩量计算的数学模型,进一步通过理论推导给出了渠周收缩计算公式及分布规律,经渠道冻胀水热力耦合模型验证其正确性;给出了渠周冻缩量的计算方法及渠周冻缩率的分布规律,分析了断面冻缩敏感性;从变形协调角度给出了纵缝布置及最小缝宽的确定方法。结果表明:断面形状的冻缩敏感性为:梯形>抛物线形>弧底梯形/弧脚梯形/U形;半开放系统α<55°、开放系统α<70°时,抛物线形渠道冻缩量大于其他形式;断面曲率是否连续决定了冻缩率的变化幅度;宽浅式渠道渠周冻缩率小于窄深式,宽浅式弧脚梯形或弧底梯形渠道冻缩分布最均匀,抗冻胀性能最优越;抛物线形仅适于窄深式断面。为了消除变形不协调导致的冻胀破坏,可以在渠周冻缩率突增处设缝,即梯形渠道坡脚处,抛物线形渠道在渠底中心,弧脚梯形/弧底梯形/U形渠道在直线与曲线交界处。研究可为寒区渠道防冻胀工程建设及设计规范修订提供理论参考。

关键词：渠道衬砌渠周冻缩冻胀敏感性纵缝布置纵缝宽度

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

寒区输水渠道衬砌与冻土相互作用的冻胀破坏试验研究

引用

岩土工程学报 2018年第10期40卷 1799-1808页

作者：王羿王正中刘铨鸿肖旻西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心陕西杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

寒区输水渠道冻胀破坏直接影响着工程安全及效益发挥,基土冻胀变形及其与结构相互作用共同导致衬砌冻胀破坏发生。采用低温室循环供冷,模型槽底部砂砾石层补水,设计衬砌渠道低温冻胀模型试验,研究渠基土体的温度场、水分场、变形场和衬... 详细信息

寒区输水渠道冻胀破坏直接影响着工程安全及效益发挥,基土冻胀变形及其与结构相互作用共同导致衬砌冻胀破坏发生。采用低温室循环供冷,模型槽底部砂砾石层补水,设计衬砌渠道低温冻胀模型试验,研究渠基土体的温度场、水分场、变形场和衬砌位移之间动态耦合规律,对比观测了冻融试验前后渠基土横剖面物理性状的变化。研究表明：引起基土冻胀变形的水分迁移量及结冰量受温度梯度、冻结速率控制,也受土体初始含水率的制约;渠道断面形状影响渠道的温度边界和热传导,使各部位冻结速率及冻胀变形不一致。渠基土冻结过程中兼有冻胀和挤密,土体受挤压程度同样受渠道衬砌及断面形状的影响,土体内应力复杂。渠基土冻胀与衬砌位移不协调,导致渠底衬砌与土体脱空且偏心受拉。土体冻结时与衬砌间形成接触分凝冰层,传递作用力;温升融化时,接触分凝冰层消融,表层土体强度丧失,造成渠坡滑动失稳破坏和衬砌结构大面积的滑塌。

关键词：衬砌渠道冻胀破坏模型试验水热力耦合接触分凝冰层

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

温-水-土-结构耦合作用下寒区梯形衬砌渠道结构形体优化

引用

清华大学学报（自然科学版） 2019年第8期59卷 645-654页

作者：王羿刘瑾程刘铨鸿王正中西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心旱区农业水土工程教育部重点实验室

为提高寒区大型梯形渠道结构输水及抗冻胀破坏能力,采用分层序列法构建渠道断面水力与抗冻胀双目标优化方法。为准确反映温、水、土等外环境与衬砌结构耦合作用所导致的渠道冻胀变形过程,基于冻土水-热-力耦合冻胀理论建立了衬砌渠道冻... 详细信息

为提高寒区大型梯形渠道结构输水及抗冻胀破坏能力,采用分层序列法构建渠道断面水力与抗冻胀双目标优化方法。为准确反映温、水、土等外环境与衬砌结构耦合作用所导致的渠道冻胀变形过程,基于冻土水-热-力耦合冻胀理论建立了衬砌渠道冻胀分析模型。以水力最优为第1层次优化,以所得形体几何参数作为抗冻胀优化的解集空间;在第2层次的抗冻胀优化过程中提出了衬砌结构整体刚度指标,并以整体刚度指标最小作为优化目标,以衬砌允许最大法向位移和拉应力作为约束条件;通过COMSOL软件二次开发对冻胀模型控制方程进行有限元求解。工程算例表明:优化结果体现了对渠道行水和衬砌抗冻胀的改进;与原设计相比,优化后渠道结构整体刚度系数减小30%~48%,提高了对冻胀变形的适应能力。该方法可为类似工程设计提供参考。

关键词：衬砌渠道温-水-土-结构耦合形体优化分层序列法水热力耦合理论

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于弹性薄层接触模型研究衬砌渠道双膜防冻胀布设

引用

农业工程学报 2019年第12期35卷 133-141页

作者：王羿王正中刘铨鸿刘月西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心旱区农业水土工程教育部重点实验室

渠道衬砌下双膜防渗层可解除渠基土冻结力,释放衬砌结构位移以适应不均匀冻胀,但会影响衬砌结构的刚度与稳定性。为研究最佳双膜防渗层布设形式及其适应性,考虑双膜防渗层接触本构及衬砌结构与渠基土的相互作用,依据基土水热力三场耦合... 详细信息

渠道衬砌下双膜防渗层可解除渠基土冻结力,释放衬砌结构位移以适应不均匀冻胀,但会影响衬砌结构的刚度与稳定性。为研究最佳双膜防渗层布设形式及其适应性,考虑双膜防渗层接触本构及衬砌结构与渠基土的相互作用,依据基土水热力三场耦合理论建立了寒区衬砌渠道的冻胀模型,通过数值模拟仿真分析了不同断面及不同双膜防渗层布设形式的弧底梯形渠道衬砌的冻胀受力与变位。结果表明:宽浅断面渠道采用双膜衬砌结构时,膜间摩擦力过小造成刚度和稳定性严重降低以及衬砌拉应力增加。适当的膜间摩擦力可以解除部分冻结约束,调整局部不均匀冻胀,而且发挥弧底反拱作用不产生拉应力。采用PE膜与无纺布作为层间接触的双膜衬砌结构,冻胀位移方差减小25%,同时整体位移增加不超过0.2cm,削减冻胀应力50%以上。在不显著降低结构整体稳定性前提下,其整体刚度和结构强度提高程度最大,故同时适用于窄深渠道和宽浅渠道。研究为寒区衬砌渠道中双膜防渗层的合理布设提供科学依据。

关键词：渠道膜防冻冻胀破坏双膜防渗层水热力耦合冻胀模型接触本构

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

平底抛物线形复合渠道水力最佳断面及实用经济断面统一设计方法

引用

水利学报 2018年第12期49卷 1460-1470页

作者：王正中陈柏儒王羿赵延风西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

大中型渠道常采用平底抛物线形复合渠道断面形式进行设计,但任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的湿周计算理论上无解析解,致使任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面及实用经济断面无统一设计方法。现有的文献,仅研究了... 详细信息

大中型渠道常采用平底抛物线形复合渠道断面形式进行设计,但任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的湿周计算理论上无解析解,致使任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面及实用经济断面无统一设计方法。现有的文献,仅研究了给定幂律指数情况下的平底抛物线形复合渠道断面,并没进行全局范围内的研究。本文首先采用高斯超几何函数给出了任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道湿周的解析计算式,再以水面宽度与水深的比率、渠部底宽与水深的比率及水深为变量,利用拉格朗日乘数法建立了平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面求解方程;进一步根据实用经济断面与水力最佳断面的关系建立了平底抛物线形复合渠道的实用经济断面求解方程。本文不仅给出了全范围内连续变化的任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面及实用经济断面统一设计方法,直接计算公式及数据表格,而且得到了平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面中的最优幂律指数为3,从而取得全局水力最佳断面。本文结果可供大中型渠道规划设计参考应用。

关键词：平底抛物线形复合渠道高斯超几何函数水力最佳断面实用经济断面明渠水力学

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

寒区弧底梯形衬砌渠道冻胀破坏的尺寸效应研究

引用

水利学报 2018年第7期49卷 803-813页

作者：王正中刘少军王羿刘铨鸿葛建锐西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心陕西杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

为探明地下水埋深、冻深及渠深对冻土地基上弧底梯形衬砌渠道冻胀破坏的影响规律,依据毛细理论将渠道冻胀分为封闭系统、半开放系统和开放系统;基于冻土水热力三场耦合理论,利用多场耦合软件COMSOL Multiphysics模拟研究了30组不同尺寸... 详细信息

为探明地下水埋深、冻深及渠深对冻土地基上弧底梯形衬砌渠道冻胀破坏的影响规律,依据毛细理论将渠道冻胀分为封闭系统、半开放系统和开放系统;基于冻土水热力三场耦合理论,利用多场耦合软件COMSOL Multiphysics模拟研究了30组不同尺寸衬砌渠道的冻胀位移场和应力场。结果表明:规范建议的衬砌厚度内,渠道规模越大越窄深、冻深越大、地下水埋深越浅,则衬砌渠道冻胀破坏越严重。封闭系统,中小型衬砌渠道为渠底中心下表面拉裂,大型渠道为渠底中心下表面和距渠顶2/3坡长处上表面拉裂;半开放系统,中小型渠道为渠底中心上表面拉裂,大型渠道为渠底中心上表面和坡脚下表面拉裂;开放系统,小型渠道为渠底中心上表面拉裂,中型渠道为坡脚上表面拉裂,大型渠道为渠底中心下表面和距渠顶2/3坡长处上表面拉裂。该研究揭示了渠道衬砌冻胀破坏的尺寸效应,对弧底梯形衬砌渠道抗冻胀设计及衬砌结构合理设缝具有指导意义和定量化参考。

关键词：寒区弧底梯形衬砌渠道水热力三场耦合冻胀破坏尺寸效应

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

方形喷洒域摇臂式喷头流道优化及内部流场数值仿真研究

引用

农业工程学报 2019年第2期35卷 71-79页

作者：王正中翟超王文娥范兴科吴普特西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心杨凌712100 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100 国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心杨凌712100

针对圆形喷洒域摇臂式喷头喷洒重叠多和超喷漏喷普遍,现行方形喷洒域摇臂式喷头机构复杂、旋转能耗大、局部水头损失大、喷洒形状与标准正方形偏差大等问题,该文通过对流量调节器喉口断面菱形化和流道流线化,对方形喷洒域摇臂式喷头流... 详细信息

针对圆形喷洒域摇臂式喷头喷洒重叠多和超喷漏喷普遍,现行方形喷洒域摇臂式喷头机构复杂、旋转能耗大、局部水头损失大、喷洒形状与标准正方形偏差大等问题,该文通过对流量调节器喉口断面菱形化和流道流线化,对方形喷洒域摇臂式喷头流量调节器的形体进行优化,减少了不利的水头损失,实现了精准方形喷洒的目标。根据水动力学的能量方程及动量方程推出了流量调节器局部水头损失的计算公式;并运用三维软件Pro/E建立流量调节器及喷头的三维内流道几何模型,利用CFD软件建立其流体力学RNG k-ε湍流数值模型,对流量调节器及喷头的内流场进行数值模拟,获得了压强、流速的动态分布规律,进而求得优化前后方形喷洒域喷头不同旋转姿态时的水头损失及流量,结合同型号喷头的出口流量与射程关系计算出优化前后的射程,进而对优化前后方形喷洒域喷头不同旋转姿态时的水头损失、流量、射程及喷洒形状等性能进行全面评价,验证方形喷洒域摇臂式喷头流道优化成果的可靠性。结果表明:优化后的方形喷洒域摇臂式喷头结构简单、水力自控、节能耐久、喷洒形状标准、水头损失小;在额定工作压力范围内优化后的摇臂式喷头水头损失降低25.8%,流量增大12.87%,喷洒形状系数提高15.6个百分点,为方形喷洒域摇臂式喷头的设计制造及应用推广提供理论参考。

关键词：喷头流量数值模拟摇臂式喷头方形喷洒域流道优化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑冻土双向冻胀与衬砌板冻缩的大型渠道冻胀力学模型

引用

农业工程学报 2018年第8期34卷 100-108页

作者：肖旻王正中刘铨鸿王羿葛建锐王兴威西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心杨凌712100 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000

由于大型渠道断面大、渠坡长,渠基冻土沿坡长方向的切向冻胀及衬砌板的冻缩变形不可忽略,该文把大型渠道衬砌板的冻胀破坏视为两者共同作用的结果,结合冻土的Winkler弹性地基假设,并考虑冻土冻胀变形的双向冻胀差异,提出一种开放系统梯... 详细信息

由于大型渠道断面大、渠坡长,渠基冻土沿坡长方向的切向冻胀及衬砌板的冻缩变形不可忽略,该文把大型渠道衬砌板的冻胀破坏视为两者共同作用的结果,结合冻土的Winkler弹性地基假设,并考虑冻土冻胀变形的双向冻胀差异,提出一种开放系统梯形渠道衬砌板法向和切向冻胀力的计算方法及内力计算公式。基于弹性地基理论推导了衬砌板的冻缩应力表达式,并由迭加原理提出大型混凝土梯形渠道衬砌板的抗裂验算方法。以甘肃靖会灌区某梯形渠道为原型,分析了衬砌板各截面内力和冻缩应力的分布规律,进而确定了各截面最大拉应力的分布规律及危险截面位置。对综合考虑冻土双向冻胀和衬砌板冻缩及仅考虑法向冻胀的2种情形进行对比分析表明,基于前者的衬砌板最大拉应力为2.134 MPa,而基于后者计算的相应值仅为1.494 MPa,与前者相比偏小、偏不安全。因此,在大型渠道的抗冻胀设计中建议综合考虑冻土双向冻胀和衬砌板冻缩变形的影响。

关键词：渠道应力模型冻土工程双向冻胀冻缩应力衬砌渠道力学模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

弧门主框架及启闭机系统结构布置的多工况多目标优化

引用

工程科学与技术 2017年第4期49卷 37-45页

作者：张雪才王正中孙丹霞方寒梅刘柳西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心陕西杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 中国电建西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065

针对弧门主框架结构布置(主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径)及启闭机布置时,考虑工况单一、优化目标单一及以经验为主而无法实现全局最优的问题,依据现行水工闸门规范,采用多工况多目标整体优化的方法对闸门和启闭机系统结构... 详细信息

针对弧门主框架结构布置(主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径)及启闭机布置时,考虑工况单一、优化目标单一及以经验为主而无法实现全局最优的问题,依据现行水工闸门规范,采用多工况多目标整体优化的方法对闸门和启闭机系统结构布置进行整体优化,优化目标为:1)主横梁跨中正弯矩与支座处负弯矩的绝对值相等,并且在正常蓄水位闸门全闭工况、校核水位瞬间开启工况和闸门全部开启3种工况下的最大值达到最小;2)弧门半径达到最小,且不同工况下支臂端处负弯矩绝对值的最大值达到最小;3)液压启闭机的容量最小。根据规范确定以下约束条件:1)主横梁的悬臂长度;2)主框架单位刚度比;3)液压启闭机在弧门启闭全过程中的正常运行条件;4)弧门半径与门高比;5)液压启闭机启门力的允许范围;6)液压启闭机布置构造要求。据此建立求解弧门主框架和启闭机系统结构布置的多工况多目标整体优化模型。工程实例求得弧门主框架及启闭机系统结构布置最优时的优化变量为:无量纲主梁悬臂长度为0.160,主框架单位刚度比为8.69,弧门半径与门高比为1.3,启闭机吊点位置距闸墩侧墙无量纲距离为0.13,全闭时启闭机的拉杆与支臂的夹角为34.6°。研究结果表明:采用多工况多目标整体优化的方法对弧门和启闭机系统结构布置进行整体优化,不仅方法简洁实用,而且使弧门结构控制内力及启闭机容量均大幅减小,实现了该系统安全性与经济性统一的全局最优布置,同时弥补了中美两国现行规范及现有研究成果中不能考虑不同工况且主梁悬臂长度、主框架单位刚度比、弧门半径以及液压启闭机布置均凭经验选取的不足,又为中美规范的进一步修订完善提供了简明方法。

关键词：弧形钢闸门启闭机布置整体结构布置优化多工况优化多目标优化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：