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基于海底隧道衬砌孔隙水压力的涌水量预测方法及工程应用

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 288-300页

作者：陈云娟王乐宁周宗青贾润枝杨卓罗平利刘梦悦山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东济南250101 山东大学齐鲁交通学院山东济南250101 中化学交通建设集团有限公司山东济南250102 山东省公路工程技术研究中心有限公司山东济南250102

为获取海底隧道的环向涌水量,以海底隧道衬砌背后孔隙水压力分布为主线,在达西定律的基础上推导了与孔隙水压力相关的涌水量预测公式,公式与隧道尺寸、隧道初衬渗透系数相关,充分考虑了支护结构外缘水压力的影响,进而得到隧道洞内各处... 详细信息

为获取海底隧道的环向涌水量,以海底隧道衬砌背后孔隙水压力分布为主线,在达西定律的基础上推导了与孔隙水压力相关的涌水量预测公式,公式与隧道尺寸、隧道初衬渗透系数相关,充分考虑了支护结构外缘水压力的影响,进而得到隧道洞内各处涌水量值,将涌水量计算值与现场测量值进行对比,进一步验证了公式的准确性.研究结果表明,隧道开挖时渗流场影响范围集中在隧道主洞左右各3倍洞径内,主要影响范围集中在洞周2倍洞径内.隧道开挖瞬间,洞周渗流场呈漏斗状分布,直至隧道开挖贯通.围岩性质越差,其隧道衬砌背后孔隙水压力越大,仰拱处孔隙水压力普遍大于拱顶,最大孔隙水压力一般出现在边墙与仰拱交界处.通过编译涌水量预测公式,得到隧道的涌水量,并将其与隧道现场实际情况对比,证实了公式的准确性.该涌水量预测方法为海底隧道现场施工提供了理论支撑.

关键词：海底隧道孔隙水压力达西定律涌水量预测渗流场

Prediction of medium-to-coal ratio effect in a dense medium cyclone by using both traditional and coarse-grained CFD-DEM models

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Particuology 2022年第9期20卷 44-56页

作者： Zhaoyang Li Kaiwei Chu zongqing zhou Yixiong Feng Aimin Wang School of Mechanical Engineering Zhejiang UniversityHangzhou 310027China School of Qilu Transportation Shandong UniversityJinan 250002China Shandong Iron and Steel Group Co. Ltd.Jinan 250101China State Key Lab Fluid Power&Mechatron Syst Zhejiang UniversityHangzhou 310027China4.Hengda Fuji Elevator Co.Ltd.Huzhou 313009China JITRI Institute for Process Modelling and Optimization Suzhou 215123China

Dense medium cyclone(DMC)is the working horse in coal *** practice,it is usually operated under constant pressure and the operational conditions(mainly medium-to-coal(M:C)ratio and oper-ational pressure)need to be adjusted according to coal washability data(mainly coal particle size and density distributions).Nonetheless,until now it is still not well understood how the M:C ratio would affect the performance of DMCs especially under the practical *** this work,the effect of M:C ratio is for the first time numerically studied under conditions similar to plant operation by using both tra-ditional and coarse-grained(CG)combined approach of computational fluid dynamics(CFD)and discrete element method(DEM),called as traditional CFD-DEM and CG CFD-DEM,in which the flow of coal par-ticles is modelled by DEM or CG DEM which applies Newton's laws of motion to individual particles and that of medium flow by the conventional CFD which solves the local-averaged Navier-Stokes equations,allowing consideration of particle-fluid mutual interaction and particle-particle ***,impulse and momentum connection law is used to achieve energy conservation between traditional CFD-DEM and CG *** is found that under constant pressure,the M:C ratio affects DMC perfor-mance *** specific effect depends on coal washability or coal *** extremely low M:C ratio,the phenomenon that high-quality coal product is misplaced to reject is successfully repro-duced,which has been observed in plants in Australian coal industry and called as"low-density tail".Moreover,strategies are proposed to mitigate the"low-density tail"phenomenon based on the model.

关键词： Dense medium cyclone Medium-to-coal ratio Discrete element method Computational fluid dynamics Low-density coal tail

Improving creep strength of the fine-grained heat-affected zone of novel 9Cr martensitic heat-resistant steel via modified thermo-mechanical treatment

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第5期31卷 1037-1047页

作者： Jingwen Zhang Liming Yu Yongchang Liu Ran Ding Chenxi Liu zongqing Ma Huijun Li Qiuzhi Gao Hui Wang State Key Lab of Hydraulic Engineering Simulation and Safety Tianjin Key Lab of Composite and Functional MaterialsTianjin UniversityTianjin 300072China School of Resources and Materials Northeastern University at QinhuangdaoQinhuangdao 066004China School of Mechanical Engineering Chengdu UniversityChengdu 610106China

The infamous type Ⅳ failure within the fine-grained heat-affected zone (FGHAZ) in G115 steel weldments seriously threatens the safe operation of ultra-supercritical (USC) power *** this work,the traditional thermo-mechanical treatment was modified via the replacement of hot-rolling with cold rolling,i.e.,normalizing,cold rolling,and tempering (NCT),which was developed to improve the creep strength of the FGHAZ in G115 steel *** NCT treatment effectively promoted the dissolution of preformed M_(23)C_(6)particles and relieved the boundary segregation of C and Cr during welding thermal cycling,which accelerated the dispersed reprecipitation of M_(23)C_(6) particles within the fresh reaustenitized grains during post-weld heat *** addition,the precipitation of Cu-rich phases and MX particles was promoted evidently due to the deformation-induced *** a result,the interacting actions between precipitates,dislocations,and boundaries during creep were reinforced *** this strategy,the creep rupture life of the FGHAZ in G115 steel weldments can be prolonged by 18.6%,which can further push the application of G115 steel in USC power plants.

关键词： G115 steel fine-grained heat-affected zone creep strength element segregation nano-sized precipitates

Virtual source approach for maximizing resolution in high-penetration gamma-ray imaging

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Matter and Radiation at Extremes 2024年第3期9卷 19-30页

作者： Yuchi Wu Shaoyi Wang Bin Zhu Yonghong Yan Minghai Yu Gang Li Xiaohui Zhang Yue Yang Fang Tan Feng Lu Bi Bi Xiaoqin Mao Zhonghai Wang zongqing Zhao Jingqin Su Weimin zhou Yuqiu Gu National Key Laboratory of Plasma Physics Laser Fusion Research CenterCAEPMianyangSichuan 621900China College of Physics Sichuan UniversityChengdu 610065China

High-energy gamma-ray radiography has exceptional penetration ability and has become an indispensable nondestructive testing(NDT)tool in various *** high-energy photons,point projection radiography is almost the only feasible imaging method,and its spatial resolution is primarily constrained by the size of the gamma-ray *** conventional industrial applications,gamma-ray sources are commonly based on electron beams driven by accelerators,utilizing the process of bremsstrahlung *** size of the gamma-ray source is dependent on the dimensional characteristics of the electron *** research has been conducted on various advanced accelerator technologies that have the potential to greatly improve spatial resolution in *** our investigation of laser-driven gamma-ray sources,a spatial resolution of about 90μm is achieved when the areal density of the penetrated object is 120 g/cm^(2).A virtual source approach is proposed to optimize the size of the gamma-ray source used for imaging,with the aim of maximizing spatial *** this virtual source approach,the gamma ray can be considered as being emitted from a virtual source within the convertor,where the equivalent gamma-ray source size in imaging is much smaller than the actual emission *** the basis of Monte Carlo simulations,we derive a set of evaluation formulas for virtual source scale and gamma-ray emission *** optimal conditions,the virtual source size can be as small as 15μm,which can significantly improve the spatial resolution of high-penetration imaging to less than 50μm.

关键词： resolution approach utilizing

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岩体质量等级分类预测方法及其工程应用

中南大学学报（自然科学版） 2017年第4期48卷 1049-1056页

作者：周宗青李术才李利平石少帅山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

为准确地预测前方岩体质量,提出基于隧道地震波勘探系统和可拓理论的岩体质量等级分类预测方法。通过对数百例典型地震波探测数据的系统收集与归类分析,遴选出隧道地震波勘探系统可有效识别的、可表征岩体质量等级的物理力学参数作为分... 详细信息

为准确地预测前方岩体质量,提出基于隧道地震波勘探系统和可拓理论的岩体质量等级分类预测方法。通过对数百例典型地震波探测数据的系统收集与归类分析,遴选出隧道地震波勘探系统可有效识别的、可表征岩体质量等级的物理力学参数作为分类预测指标,并根据隧道地震波场响应特征,提出岩体质量分类预测指标体系的分级标准,建立隧道岩体质量等级分类预测的物元可拓模型。通过TSP探测技术获取预测指标取值,对其进行无量纲化处理,并利用简单关联函数法确定预测指标的权重。研究结果表明:岩体质量分类预测结果与属性识别模型、GA_SVM评价结果及现场情况具有较好的一致性,验证了该方法的可行性和准确性,提供了一种可应用于施工阶段的岩体质量等级预测方法。

关键词：隧道地震波勘探岩体质量分类预测物元可拓模型

基于近场动力学与有限体积法耦合的裂隙岩体渗流模拟

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同济大学学报（自然科学版） 2022年第9期50卷 1251-1263页

作者：李卓徽周宗青高成路张道生白松松浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 山东大学齐鲁交通学院山东济南250002 陆军勤务学院军事设施系重庆401311

考虑在不降低求解精度的情况下有效地减少计算量,基于有效应力原理提出了一种有限体积法与近场动力学耦合的方法来模拟饱和孔隙裂隙介质中水力裂缝扩展问题。首先,通过多孔介质渗流模拟算例验证了所提方法的有效性;其次,通过几个数值算... 详细信息

考虑在不降低求解精度的情况下有效地减少计算量,基于有效应力原理提出了一种有限体积法与近场动力学耦合的方法来模拟饱和孔隙裂隙介质中水力裂缝扩展问题。首先,通过多孔介质渗流模拟算例验证了所提方法的有效性;其次,通过几个数值算例进一步验证了该方法在流体驱动下模拟饱和裂隙孔隙介质中裂纹扩展的能力和主要特点;最后,通过对5个工况的模拟,展现了围压差对水力压裂裂缝扩展具有诱导作用的现象。同时,将该耦合方法的数值模拟结果与其他数值、解析结果或试验结果相对比,进一步说明所提出的耦合方法能够有效模拟岩石流固耦合的力学扩展破裂过程。

关键词：流固耦合近场动力学有限体积法裂隙岩体

围岩超前优化分级的属性识别模型及其工程应用

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第4期44卷 1611-1619页

作者：周宗青李术才李利平路为石少帅山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 交通运输部公路科学研究院北京100088

为有效进行隧道围岩超前优化分级,提出基于属性数学理论和隧道地震波勘探系统的围岩超前优化分级方法。选取隧道地震波勘探系统可有效识别的物理力学参数作为属性评价指标,并结合围岩工程地质分类和RMR系统分类方法,确定围岩等级与各评... 详细信息

为有效进行隧道围岩超前优化分级,提出基于属性数学理论和隧道地震波勘探系统的围岩超前优化分级方法。选取隧道地震波勘探系统可有效识别的物理力学参数作为属性评价指标,并结合围岩工程地质分类和RMR系统分类方法,确定围岩等级与各评价指标之间的对应关系;通过构建单指标属性测度函数,计算得到单指标属性测度及样本综合属性测度;应用置信度准则对隧道样本的围岩等级进行属性识别,从而建立围岩优化分级的属性识别模型。在工程实例分析研究中,评价结果与模糊综合评价法以及GA-SVM法的评价结果具有较好的一致性,从而验证属性识别模型评价结果的合理性及可靠性。

关键词：属性测度分析属性识别模型隧道地震波勘探围岩优化分级工程应用

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岩溶隧道突水灾害形成机理及发展趋势

力学学报 2017年第1期49卷 22-30页

作者：李术才王康李利平周宗青石少帅柳尚山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061 国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室济南250061

岩溶隧道突水灾害具有"强突发、高水压、大流量、多类型"等显著特点,其灾变演化过程复杂、动力失稳规律尚不清楚.本文系统提出了不同类型突水灾害的发生条件、判据及安全厚度分析方法,剖析了近期研究进展及发展趋势.首先,给出了隧道突... 详细信息

岩溶隧道突水灾害具有"强突发、高水压、大流量、多类型"等显著特点,其灾变演化过程复杂、动力失稳规律尚不清楚.本文系统提出了不同类型突水灾害的发生条件、判据及安全厚度分析方法,剖析了近期研究进展及发展趋势.首先,给出了隧道突水灾害的概念、类型及构成三要素,从系统论角度分析了隧道突水的灾变过程;其次,总结了隧道突水灾害致灾机理、力学模型、失稳判据和最小安全厚度等方面的近期研究成果;最后,从构成三要素角度分析了隧道突水致灾机理方面的现状与问题,并提出了今后的发展趋势与方向,主要有:(1)灾害源固液气三相置换机制与释能模式,(2)突水通道多相物质迁移与流态演化规律,(3)隔水阻泥结构动力灾变演化机理,(4)突水通道破裂形成过程的模拟分析方法等.

关键词：岩溶隧道突水突泥力学机理发展趋势

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电力高压开关柜绝缘故障的分析

电子测试 2018年第22期29卷 79-80页

作者：周宗庆国网浙江瑞安市供电有限责任公司浙江温州325200

文章主要针对电力高压开关柜绝缘故障的发生原因进行具体研究。结合运行环境、设备运行以及检修水平等原因进行具体分析。在分析原因的基础之上,根据实践经验,提出关于加强电力高压开关绝缘性能的相关措施,旨在夯实电力高压开关柜绝缘水... 详细信息

文章主要针对电力高压开关柜绝缘故障的发生原因进行具体研究。结合运行环境、设备运行以及检修水平等原因进行具体分析。在分析原因的基础之上,根据实践经验,提出关于加强电力高压开关绝缘性能的相关措施,旨在夯实电力高压开关柜绝缘水平,规避以往绝缘故障问题,确保电力设备运行安全、合理。

关键词：电力高压开关柜绝缘性能绝缘故障绝缘子