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天然气水合物试采井筒-土壤三维非线性耦合模型研究

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第3期53卷 942-951页

作者：畅元江黄帅王康孙宝江李昊孙焕钊陈国明中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

常规二维模型用于研究水合物井筒稳定性时,不能反映地层沉降变形对井筒的影响,为此,考虑渗流场、应力场和井筒内外压力场的多场耦合作用,研究水合物分解引起的储层特征参数在近井界面区域的时变特征;采用流固耦合理论,建立天然气水合物... 详细信息

常规二维模型用于研究水合物井筒稳定性时,不能反映地层沉降变形对井筒的影响,为此,考虑渗流场、应力场和井筒内外压力场的多场耦合作用,研究水合物分解引起的储层特征参数在近井界面区域的时变特征;采用流固耦合理论,建立天然气水合物井筒-土壤三维非线性耦合模型,并以南海某水合物井为例,对井筒稳定性影响因素进行分析。研究结果表明:井筒稳定性主要影响因素为轴向应力;随着生产压差提高和试采时间延长,井筒的轴向应力逐渐增加,且轴向应力在试采初期增加较明显,随着试采进行逐渐趋于平稳;若生产压差为10 MPa,则安全试采仅能维持15 d,若生产压差不超过8 MPa,则安全试采可达60 d以上。

关键词：天然气水合物三维非线性多场耦合井筒稳定性

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超磁致伸缩执行器的三维非线性动态有限元模型

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浙江大学学报（工学版） 2008年第2期42卷 203-208页

作者：赵章荣邬义杰顾新建徐君葛荣杰浙江大学现代制造工程研究所

超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态... 详细信息

超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态有限元模型,考虑了超磁致伸缩执行器Terfenol-D棒质量、预压应力、偏置磁场、磁滞和涡流损失.使用Jile-Autherton磁化模型计算磁滞损失,在商业有限元软件FEMLAB中实现了有限元模型.模型仿真结果和实验结果相一致,验证了所建立模型的正确性.

关键词：超磁致伸缩执行器涡流磁滞损失三维非线性动态有限元模型 FEMLAB

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上海软土场地三维非线性地震反应分析

岩土力学 2011年第11期32卷 3461-3467页

作者：陈青生高广运何俊锋同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

考虑土的非线性,采用弹塑性边界面模型,对上海软土场地进行三维地震反应分析。利用多维地震动作用下的水平地层弹塑性动力反应分析程序,以具有水平和垂直三向完整加速度记录的Taft波作为地震输入,对比分析单向和多向地震输入场地水平和... 详细信息

考虑土的非线性,采用弹塑性边界面模型,对上海软土场地进行三维地震反应分析。利用多维地震动作用下的水平地层弹塑性动力反应分析程序,以具有水平和垂直三向完整加速度记录的Taft波作为地震输入,对比分析单向和多向地震输入场地水平和竖向地震反应特征,并分析不同强度地震动输入下竖向和水平加速度峰值比特征及地下水位变化对场地土层地震反应特征的影响。计算分析表明,竖向与水平向地震反应特征有较大差异;与水平单向地震输入相比,三向地震输入场地土层放大效应明显增大;地下水位上升对水平向和竖向峰值加速度的放大效应影响差异显著,地下水位上升,地表水平峰值加速度放大效应增大,竖向峰值加速度放大效应减小,研究结果对上海地区的工程抗震设计具有参考作用。

关键词：三维非线性地震反应分析简化边界面模型多向地震输入

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反应堆结构三维非线性抗冲击分析

核动力工程 2021年第1期42卷 70-74页

作者：曹桂涛朱贺叶雪香中广核研究院有限公司广东深圳518000

建立三维非线性有限元模型,对反应堆结构进行抗冲击动力响应分析,克服了结构的间隙、接触、摩擦、阻尼、预紧、碰撞、流固耦合、连接刚度等非线性因素;对于吊篮与压力容器间的流固耦合作用,建立水动力质量矩阵,并采用ANSYS声单元验证其... 详细信息

建立三维非线性有限元模型,对反应堆结构进行抗冲击动力响应分析,克服了结构的间隙、接触、摩擦、阻尼、预紧、碰撞、流固耦合、连接刚度等非线性因素;对于吊篮与压力容器间的流固耦合作用,建立水动力质量矩阵,并采用ANSYS声单元验证其准确性;设置了三维的堆芯上下板,并建立了多组燃料组件模型,考虑其预紧、跳起、与围板的间隙及碰撞,并考虑水平与竖直方向的耦合,更加精确地模拟了反应堆结构动力响应;以3个方向的冲击加速度时程作为计算输入,得到了各部件的响应,为各部件应力分析及控制棒驱动线抗冲击试验提供输入。该方法为反应堆结构的三维动力响应分析提供借鉴。

关键词：反应堆结构三维非线性流固耦合动力分析

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煤炭地下气化三维非线性动态温度场数值模拟

中国矿业大学学报 2000年第2期29卷 140-143页

作者：杨兰和中国矿业大学资源与环境科学学院江苏徐州221008

介绍了煤炭地下气化模型试验条件，通过对气化炉体内燃烧气化煤层温度场分布规律的分析及对边界条件的概化和处理，建立了三维非线性动态温度场数学模型，阐述了模型参数的选取方法．采用有限单元方法进行了求解，并对计算结果进行了分... 详细信息

介绍了煤炭地下气化模型试验条件，通过对气化炉体内燃烧气化煤层温度场分布规律的分析及对边界条件的概化和处理，建立了三维非线性动态温度场数学模型，阐述了模型参数的选取方法．采用有限单元方法进行了求解，并对计算结果进行了分析，计算值和实测值的一致性表明对气化炉的煤层介质动态温度场的数值模拟是正确的．从而为进一步对煤炭地下气化过程进行定量研究，提供了必要的理论依据．

关键词：煤炭地下气化三维非线性动态温度场数值模拟

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反应堆结构三维非线性抗震分析研究

核动力工程 2013年第6期34卷 24-26,35页

作者：刘文进吴万军兰彬张丽屏黄旋中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610041

对反应堆结构抗震分析软件进行研究,编制必要的接口程序和载荷组合及敏感性分析程序,将抗震分析中的商用软件、国外引进软件和编制的载荷组合及敏感性分析程序等组合成一个软件系统。对反应堆结构三维非线性抗震分析的建模技术和分析技... 详细信息

对反应堆结构抗震分析软件进行研究,编制必要的接口程序和载荷组合及敏感性分析程序,将抗震分析中的商用软件、国外引进软件和编制的载荷组合及敏感性分析程序等组合成一个软件系统。对反应堆结构三维非线性抗震分析的建模技术和分析技术进行研究,对采用三维非线性时程法进行反应堆结构抗震分析的必要性和可行性进行研究。建立反应堆结构三维非线性模型,利用ANSYS软件采用时程法中的直接积分法完成了反应堆结构抗震分析计算,给出了应力分析评定所需的载荷和控制棒驱动机构抗震鉴定试验所需的加速度时程。

关键词：反应堆结构抗震三维非线性

双向水平地震作用下场地土三维非线性反应分析

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同济大学学报（自然科学版） 2017年第4期45卷 481-487页

作者：梁发云陈海兵黄茂松同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

针对双向水平地震作用下场地土地震三维非线性反应问题,基于多重屈服面模型建立了三维竖向土柱模型,重点考察了影响场地土地震非线性分析准确性和效率的相关因素,其中多重屈服面模型参数、土层厚度划分、边界条件以及组成阻尼的频率或... 详细信息

针对双向水平地震作用下场地土地震三维非线性反应问题,基于多重屈服面模型建立了三维竖向土柱模型,重点考察了影响场地土地震非线性分析准确性和效率的相关因素,其中多重屈服面模型参数、土层厚度划分、边界条件以及组成阻尼的频率或模态等的合理选择是进行非线性地震反应分析的关键参数.当土层性质差异明显时,可以根据波速的不同分为多个子系统,各个子系统分别选用相对应的阻尼参数进行分析.为确定分析方法的计算精度,与已有文献的离心动力试验结果对比,验证了三维竖向土柱模型的可靠性,该模型可以有效地应用于双向非线性地震反应分析.

关键词：地震反应多重屈服面双向地震动输入三维非线性 OpenSees平台