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电火工品的电磁场安全阈值

含能材料 2024年第1期32卷 76-82页

作者：姚洪志章云杜敬利赵团纪向飞赵甲李瑞西安电子科技大学机电工程学院陕西西安710061 陕西应用物理化学研究所应用物理化学国家重点实验室陕西西安710061

为探索电火工品电磁场安全阈值,为电火工品电磁兼容和电磁环境效应研究提供敏感度评价基准,以电火工品电磁‐热耦合模型为基础,采用白光干涉法测试了14号电火工品电磁场响应特征,研究了电火工品电磁场耦合、自身敏感性以及电磁响应三者... 详细信息

为探索电火工品电磁场安全阈值,为电火工品电磁兼容和电磁环境效应研究提供敏感度评价基准,以电火工品电磁‐热耦合模型为基础,采用白光干涉法测试了14号电火工品电磁场响应特征,研究了电火工品电磁场耦合、自身敏感性以及电磁响应三者之间的效应关系,形成了电火工品电磁场安全阈值的试验方法和计算方法,获得了10 kHz~18 GHz频率范围内14号电火工品电磁场安全阈值。结果表明14号电火工品的敏感频率范围为40 MHz~1 GHz。

关键词：电火工品电磁场耦合模型白光干涉安全阈值

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三维地形条件下雨水入渗与地表径流耦合分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 360-367页

作者：韩同春刘航刁玲怡施展斌吴俊扬浙江大学建筑工程学院杭州310058

为定量表述降雨发生后不同时刻下三维边坡土壤水分的分布和变化规律,基于有限体积法建立了雨水入渗与地表径流耦合模型.耦合模型分别采用二维不可压缩Navier-Stokes方程和三维非线性Richards方程作为地表径流和地下水渗流的控制方程,在... 详细信息

为定量表述降雨发生后不同时刻下三维边坡土壤水分的分布和变化规律,基于有限体积法建立了雨水入渗与地表径流耦合模型.耦合模型分别采用二维不可压缩Navier-Stokes方程和三维非线性Richards方程作为地表径流和地下水渗流的控制方程,在复杂三维地形条件下具有较强的适用性.对一处实际工程的分析结果表明:在三维地形因素的控制下,降雨引发的地表径流主要汇集于总体上自高向低流动的优势径流途径,并对降雨强度的变化产生延迟响应;在地表径流作用下,地表积水深度在局部空间上呈现出地势低洼处远大于地势较高处的显著不均匀分布,并且这种不均匀性随时间不断加剧;地表积水汇集产生的高水力梯度导致低洼处的雨水入渗更为强烈且持久.研究表明,考虑三维地形因素的雨水入渗与地表径流耦合模型能够为实际工程中边坡稳定性分析提供准确合理的数据支撑.

关键词：地表径流降雨入渗耦合模型三维地形数值模拟

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海底滑坡海啸的颗粒流耦合模型

岩土力学 2018年第9期39卷 3469-3476页

作者：孙永福黄波林宋玉鹏赵永波国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061 三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室湖北宜昌433002 武汉地质调查中心湖北武汉430205

海底滑坡的运动可能引发海啸,破坏离岸设施,威胁海岸带安全。国内外关于海底滑坡引发海啸的研究方兴未艾。采用Mih颗粒流模型控制具弱黏聚力的砂土滑坡运动,利用两相流模型计算岩土体-水体相互作用及RNG湍流模型控制水体运动,构建了基... 详细信息

海底滑坡的运动可能引发海啸,破坏离岸设施,威胁海岸带安全。国内外关于海底滑坡引发海啸的研究方兴未艾。采用Mih颗粒流模型控制具弱黏聚力的砂土滑坡运动,利用两相流模型计算岩土体-水体相互作用及RNG湍流模型控制水体运动,构建了基于颗粒流模型的海底滑坡海啸全耦合数值分析方法。通过简单水槽水下滑坡案例进行了海底滑坡海啸全过程研究。数值分析再现了变形滑体的不均一运动、密度分异流动、水滑机制和以波谷为典型特征的涌浪波等典型海底滑坡及海啸现象,这表明数值模型具有有效性。许多海域(包括中国南海北部)都存在弱黏聚力和无黏聚力的水下滑坡,该数值方法值得推广和进一步研究完善。

关键词：颗粒流方程耦合模型可变形海底滑坡海啸水滑机制

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基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型

岩土力学 2019年第2期40卷 799-808页

作者：郑安兴罗先启陈振华浙江水利水电学院水利与环境工程学院浙江杭州310018 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 浙江省钱塘江管理局勘测设计院浙江杭州310016

考虑裂隙水流与岩体开裂之间的相互作用,在含裂隙单元的附加节点上引入反映裂隙局部特性的附加函数,然后基于考虑裂隙面水压力作用的虚功原理,推导出了采用扩展有限元法分析水力劈裂问题的控制方程,给出了裂隙水流与岩体开裂相互作用的... 详细信息

考虑裂隙水流与岩体开裂之间的相互作用,在含裂隙单元的附加节点上引入反映裂隙局部特性的附加函数,然后基于考虑裂隙面水压力作用的虚功原理,推导出了采用扩展有限元法分析水力劈裂问题的控制方程,给出了裂隙水流与岩体开裂相互作用的扩展有限元实现方法,并采用该方法对岩石试件与压力隧洞在裂隙水压作用下的开裂过程进行了数值模拟。数值计算结果表明:岩石试件裂纹内水压变化规律与试验结果相吻合;裂隙长度较小时,裂隙的存在对压力隧洞周围岩体应力、位移场的影响较小,随着裂隙的扩展,其影响范围将逐步扩大;水力劈裂对隧洞的径向位移影响较小,而对环向位移的影响较大,考虑水力劈裂耦合分析得到的环向位移要大于不考虑裂隙内水压分析得到的结果。

关键词：扩展有限元法岩体裂隙水力劈裂压力隧洞耦合模型

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基于焊枪与熔池耦合模型的焊工调控行为研究

机械工程学报 2019年第23期55卷 48-54页

作者：张刚石玗樊丁张伟杰兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 肯塔基大学先进焊接制造加工中心美国列克星敦40506

模拟解析有经验高级焊工焊接行为并实现抽象焊接行为的程序化无疑是快速发展机器人智能化焊接的优选路径之一。而同步传感测量焊工焊枪姿态和熔池状态是实现焊接行为程序化的关键。针对现有焊枪姿态和熔池特征测量系统的独立性及焊工与... 详细信息

模拟解析有经验高级焊工焊接行为并实现抽象焊接行为的程序化无疑是快速发展机器人智能化焊接的优选路径之一。而同步传感测量焊工焊枪姿态和熔池状态是实现焊接行为程序化的关键。针对现有焊枪姿态和熔池特征测量系统的独立性及焊工与熔池交互过程的同步耦合分析需求,建立了传感器-万向节-焊枪钨极尖端三坐标系间的数学转换模型和熔池与焊枪钨极尖端运动坐标的双向耦合模型。通过预设机器人焊枪姿态摆动试验验证了双向耦合模型的有效性和准确性。在时空同一坐标下对比分析了不同焊接水平焊工对熔池状态的调控行为和焊缝成形质量的控制能力。结果表明,利用熔池-焊枪双向耦合模型可以获得能够表征焊工操控焊枪空间运动的较准确姿态样本数据;经模型转换的焊工操控焊枪α、β角与机器人摆动预定值的误差均小于1.2°,γ角误差约为1.5°;未经实操培训焊工操控焊枪规范性差,调控熔池动态平衡表现出调节时刻和规律的高随机性,对熔池状态动态评估能力极其匮乏,无法保证焊接过程稳定和高的焊接质量;经长期实训焊工运枪动作规范、规律性强,对熔池状态动态评估能力丰富和强的交互意识,全焊接过程能够保持熔池形态的稳定和焊缝的全熔透。

关键词：焊工经验熔池流动焊枪姿态三维传感耦合模型

复合煤岩变形破裂应力-电荷-温度耦合模型研究

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煤炭学报 2019年第9期44卷 2733-2740页

作者：杨桢苏小平李鑫辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

为探究复合煤岩力学性质与电荷、温度信号内在联系,从大同忻州窑矿具有典型煤岩动力灾害特征煤层,提取顶板岩、煤样、底板岩按照1∶1∶1比例制备复合煤岩试样,采用0.1,0.3,1.0mm/min三种不同加载速率对煤岩试样进行单轴加载破裂实验,研... 详细信息

为探究复合煤岩力学性质与电荷、温度信号内在联系,从大同忻州窑矿具有典型煤岩动力灾害特征煤层,提取顶板岩、煤样、底板岩按照1∶1∶1比例制备复合煤岩试样,采用0.1,0.3,1.0mm/min三种不同加载速率对煤岩试样进行单轴加载破裂实验,研究复合煤岩试样单轴加载变形破裂过程中电磁、电荷、温度信号变化规律。试验结果表明:电磁辐射脉冲、电荷感应、温度在复合煤岩试样失稳破坏前均出现明显的前兆变化特征;加载初期电磁辐射、电荷感应信号较弱,随着加载应力水平的增加,两个信号逐渐增强,在临近峰值应力前信号达到最强,具有较强的一致性,两者呈二次相关性,系数在0.8以上;相对于电磁辐射信号变化特征,电荷感应信号的持续时间较短,信号特征为阵发性的,当以0.1mm/min速率加载时,电荷感应信号最强,0.3,1.0mm/min速率加载时信号变化率随加载速率增大而增大;温度总体呈阶跃式、台阶式上升趋势,在峰值前达到最大值。结合复合煤岩破裂SET(stress-electricity-thermal)耦合模型,推导电磁辐射脉冲数与电荷感应电压之间的数学关系,构建了SCT(stress-charge-thermal)耦合模型。针对12组试样进行试验,数据拟合结果表明:SCT模型参数n,b′的数据拟合精度较SET耦合模型m,b稍高,复相关系数基本均在0.9以上,具有较高契合度。试样产生的电磁辐射、电荷感应及温度变化与自由电荷、内部微破裂、摩擦等因素有关。在煤矿现场电荷感应检测受干扰相对于电磁辐射要小很多,故可考虑采用SCT耦合模型对煤岩动力灾害进行预测预报。

关键词：复合煤岩变形破裂电荷感应变化规律耦合模型

填埋气体运移渗流场-应力场耦合模型及数值仿真

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岩土力学 2010年第9期31卷 2973-2977页

作者：杨勇薛强李国敏中科院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

基于流固耦合机制和多孔介质流体动力学理论,根据Landgem产气方程、气体状态方程,结合达西定律、有效应力原理,建立了渗流场-应力场耦合填埋气体运移模型。利用伽辽金方法对模型进行了离散,通过有限元方法对耦合作用下填埋气体压力分布... 详细信息

基于流固耦合机制和多孔介质流体动力学理论,根据Landgem产气方程、气体状态方程,结合达西定律、有效应力原理,建立了渗流场-应力场耦合填埋气体运移模型。利用伽辽金方法对模型进行了离散,通过有限元方法对耦合作用下填埋气体压力分布规律进行了数值仿真分析,同时对垃圾填埋变形介质参数以及垃圾降解系数对填埋气体产气量影响进行了定量评价,表明耦合作用下抽气时孔隙结构发生改变,阻滞气体的运移,导致耦合作用较未考虑耦合作用的气体压力低。垃圾填埋气体的产气量小,对变形介质参数和降解系数的定量评价结果表明,垃圾填埋气体的产气量随着渗透系数和降解系数的增大而增加,因此耦合作用不能忽略。这不仅为准确控制气体的挥发与扩散以及气体资源的再利用提供可靠的理论依据,而且对于生态环境的保护和垃圾资源化利用具有重要的理论意义和实际应用价值。

关键词：填埋气体耦合模型渗流场应力场数值仿真

随机固-热耦合模型与岩石热破裂数值试验研究

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岩土力学 2005年第1期26卷 135-139页

作者：康健赵明鹏梁冰大连轻工业学院信息科学与工程学院辽宁工程技术大学力学与工程科学系辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学力学与工程科学系

考虑岩石细观组构的不同,建立了随机非均匀介质的固-热耦合数学模型,给出了一般意义下的有限元分析方法。进而考虑热膨胀系数和热传导系数为随机介质,在平面应变模型下,进行了岩石热破裂的数值试验,以花岗岩为样本,对均匀分布、正态分... 详细信息

考虑岩石细观组构的不同,建立了随机非均匀介质的固-热耦合数学模型,给出了一般意义下的有限元分析方法。进而考虑热膨胀系数和热传导系数为随机介质,在平面应变模型下,进行了岩石热破裂的数值试验,以花岗岩为样本,对均匀分布、正态分布、韦泊分布等 3 种随机分布下,热膨胀系数和热传导系数变化引起的岩石破裂门槛值的变化做了详细研究,结果表明,热膨胀系数和热传导系数的概率分布形式和分布参数及时间对花岗岩热破裂规律及门槛值温度的分布有重要影响。

关键词：数值试验组构花岗岩岩石破裂非均匀介质耦合模型热传导系数随机分布均匀分布合数

基于粒子群人工蜂群算法的灌区渠-塘-田优化调配耦合模型

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农业工程学报 2014年第20期30卷 90-97页

作者：陈述邵东国李浩鑫徐保利武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

为了缓解农业水资源供需矛盾,减少南方季节性干旱造成的损失,该文结合南方灌区渠、塘、田地复杂的水量转化关系,建立了以灌溉区域效益最大为目标的渠-塘优化调控与田间多种作物优化配水相结合的耦合模型;根据该模型的特点,提出了模型求... 详细信息

为了缓解农业水资源供需矛盾,减少南方季节性干旱造成的损失,该文结合南方灌区渠、塘、田地复杂的水量转化关系,建立了以灌溉区域效益最大为目标的渠-塘优化调控与田间多种作物优化配水相结合的耦合模型;根据该模型的特点,提出了模型求解的粒子群-人工蜂群混合算法。将模型应用于漳河灌区,并与常规的渠-塘调控和作物配水模型和只考虑作物优化配水模型相比较。结果表明,渠-塘-田地协同调配效果显著,耦合模型计算所得特别枯水年(降雨频率为95%)下灌溉用水效益比采用其他2种模型分别提高了20.7%和6.9%。粒子群-人工蜂群混合算法能快速求解该优化调配耦合模型,有利于解决多水源、长距离输配水、库塘共同调控等复杂情况下的高效用水模型的求解问题。

关键词：水资源优化模型作物间优化配水渠-塘优化调控耦合模型粒子群-人工蜂群混合算法