数值模拟法

摘要： 以苏州地铁S1线某车站抽水试验资料为依托,采用曲线拟合法与数值模拟法反演水文地质参数。两种方法均可直观地反映计算值曲线与观测值曲线的吻合程度,并计算出任一点任一时刻的水位降深。曲线拟合法包括抽水阶段、恢复阶段和全程曲线拟合,抽水阶段和恢复阶段曲线拟合法都只利用了各自阶段的抽水试验实测数据,反演求得的水文地质参数具有两阶段割裂性;而全程曲线拟合法和数值模拟法充分利用了抽水试验全过程的实测数据,确定的水文地质参数具有前后一致性。通过对比分析,确定抽水试验场地的导水系数为25.8m^(2)/d,渗透系数为0.94 m/d,储水系数为9.7×10^(-4)。

摘要： 通格朗井田含煤地层为下侏罗统延安组,普遍受顶板水害威胁。为了合理预计矿井涌水量,正确指导煤矿安全生产,在分析矿井水文地质特征的基础上,计算了先期开采地段2^(-1#)煤导水裂隙带发育高度,判断2^(-1#)煤回采后上覆含水层的波及情况,确定2^(-1#)煤顶板的主要充水含水层为直罗组含水层;采用大井法、动静结合法、产量富水系数比拟法、数值模拟法对该矿先期开采地段矿井涌水量进行了预测,对比分析确定涌水量预测值。结果表明:4种方法计算先期开采地段2^(-1#)煤正常涌水量分别是524.36m^(3)/h、971.91m^(3)/h、888.87m^(3)/h、1055.00m^(3)/h,最大涌水量取正常涌水量的1.5倍系数进行计算;通过对比各种分析方法适用条件,数值模拟法接近矿井生产实际,安全可靠性更高,即通格朗井田2^(-1#)煤正常涌水量预测为1055.00m^(3)/h,最大涌水量预测为1582.50m^(3)/h。

摘要： 为研究西北干旱农业灌区盐碱地环境对混凝土桥梁耐久性的影响,以定武高速公路排碱沟中桥为背景,现场调研盐碱地土壤和水中的离子含量、桥梁不同部位氯离子分布,研究混凝土试块受盐碱水侵蚀的多维劣化规律,采用数值模拟法分析背景桥梁混凝土受氯离子侵蚀的规律和耐久性寿命。结果表明:灌区盐碱地中含量最高的阴离子为氯离子,氯离子在地面附近的土壤及桥梁结构表面含量最高。受盐碱水侵蚀后混凝土内部氯离子浓度随侵蚀维度增加而增大,同一深度处受一维、二维和三维侵蚀的氯离子浓度比例约为1∶1.13∶1.28,多一个侵蚀维度氯离子浓度提高约13%。经计算,排碱沟中桥受氯离子侵蚀后,桥墩、承台和桩基的耐久性寿命分别为58年、72年和92年,在盐碱地环境下需进一步通过增大保护层厚度提高桥梁的耐久性寿命。

摘要： 针对空调箱内部气流的均匀性受均流板影响较大等问题,对均流板的进风距离、孔面积、孔间距进行参数分析.根据正交试验设计25组试验,利用CFD软件对试验进行模拟,以速度均匀性表征气流均匀性,并通过Minitab软件进行参数显著性分析.结果表明:进风距离是影响气流均匀性最显著的参数,当小孔面积为120 mm2,进风距离为140mm,孔间距为17 mm时,气流均匀效果最佳.

摘要： 现阶段突发性地下水污染事件的不可控性、随机性,导致很难对其进行及时有效的防御、治理,因此对突发性地下水污染事件进行应急监测具有重要意义.应急监测分为两部分,第一部分利用实验分析法探测水下地形,第二部分利用数值模拟法分析水污染迁移规律,包括数学模型建立、参数以及边界条件确定、模型求解以及预测分析等.结果表明,所提方法应用后的100小时左右,最大超标距离达到28.47 km,超过污染源到湖泊的直线距离25.55 km,说明污染已经威胁到湖泊,因此需要快速处理好污染问题.

摘要： 基流是黄河径流的重要补给来源,目前大部分研究都集中在黄河流域径流变化规律上,而对维持河道基本流量和生态环境安全方面发挥着重要作用的基流却研究较少.因此,基于黄河中游砚瓦川流域1981-2016年的水文、气象及植被资料,选用9种数值模拟法对基流进行分割并分析其适用性,利用Mann-Kendall法和滑动t检验法对基流进行了趋势分析和突变点检验,并定性和定量的探讨了气候变化和植被变化对流域河川基流变化的影响.结果 表明:(1)在各种基流分割方法中,Lyne-Hollick滤波法的计算结果精度较高,且分割结果比较符合实际日基流变化规律,因此更适用于研究区的基流估算;(2)流域多年平均河川基流量和基流指数BFI(基流量与河川流量的比值)分别为0.152 m3/s和0.58,两者在年际上均呈现极显著的减少趋势(P＜0.01),且分别于1993年和2006年附近发生了突变;(3)基流量与潜在蒸散发量相关性最强,流域降水量、潜在蒸散发量及NDVI的变化对基流量变化的贡献率分别为-99.1％、113.3％和85.8％,可见潜在蒸散发量和NDVI的增加是引起基流量减少的主要原因,而基流指数与NDVI相关性最强,且呈负相关关系,流域降水量、潜在蒸散发量及NDVI的变化对基流指数变化的贡献率分别为41.3％、-27.7％和86.5％,这说明流域NDVI的增加对流域基流指数的降低起到了主导作用.

摘要： 文章在分析汶川黑土坡滑坡工程地质条件的基础上,采用传递系数法和数值模拟法选择抗滑桩桩位和设计抗滑桩,再利用FLAC 3D有限差分法结合弹塑性强度折减法,对比通过上述两种方法选择的桩位对于滑坡治理的稳定性效果。结果表明,采用传递系数法设计抗滑桩和选择抗滑桩的桩位能够达到一定的滑坡治理效果,但是根据数值模拟滑坡变形的区间,准确优化抗滑桩至滑坡变形最大处时,滑坡的稳定系数最大,变形最小,此种方法能够以较少的工程量获得最优的加固桩位,达到最佳的滑坡治理效果。因此,通过数值分析得到的位移特征来确定最优加固桩位对于滑坡的治理更加合理。

摘要： 针对人工智能法、人工神经网络法沉降控制精准度低的问题,研究基于数值模拟法的富水地层盾构施工隧道变形控制技术.分析隧道横向、纵向沉降规律,依据该规律从加固隧道钢圈、设置监测节点来调整试验段施工参数,由此确定下穿指导施工参数.通过下穿施工、同步注浆和二次补压浆步骤实现隧道变形控制.试验结果表明该技术隧道沉降深度低且控制效率高,具有良好控制效果,有利于保证隧道施工人员安全.

摘要： 采场跨度对生产安全和开采经济效果都有着至关重要的作用.针对某锰矿采场跨度较小导致矿石损失率较高的问题,采用理论计算和数值模拟2种方法对采场顶板极限跨度进行了分析.采用弹性力学薄板理论计算采场顶板极限跨度为10.5 m;采用弹性力学简支梁理论计算采场顶板极限跨度为12 m.通过数值模拟法验证10 m的采场跨度,结果表明,当矿柱强度与顶板强度一致时,采场处于稳定状态.

摘要： 采空区的地表变形评价是煤矿灾害评价中的关键问题之一.目前主要是利用《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》中的概率积分法计算地表变形,但其预测结果往往与实际不符.该文以秀房沟煤矿为例,利用概率积分法和三维数值模拟法分别对其采空区地表变形进行预测,结果表明数值模拟法的预测结果比概率积分法的预测结果更接近于实际.结论证明数值模拟法能更好地克服概率积分法中的一些局限,对采空区地表变形的预测效果更佳,可用于煤矿采空区的地表变形评价.

摘要： 地下水资源是北京供水系统的支柱,即使南水北调进京后,地下水作为城市的供水水源也不会完全退出历史舞台,它将继续并长期在北京的城市供水系统中发挥重要作用.《中华人民共和国水污染防治法》明确规定国家建立饮用水水源保护区制度.设立地下水水源地保护区,是保护水源地最大可能免受人类活动影响、保证水质安全的重要措施.论文以北京市某典型水源地为例,在收集相关水文地质勘查、长期动态观测、水源地开采现状、规划及周边污染源调查等成果资料的基础上,建立了地下水系统水文地质概念模型,反复调整参数和均衡量,识别水文地质条件,确定了模型结构、参数和均衡要素.并通过质点追踪技术,计算水源地水力捕获带范围.综合考虑水源地周边地形、地物和潜在风险污染源等因素,确定了水源地保护区的范围.结果表明,数值模拟法能客观详细地刻画实际地下水含水层的结构与水文地质条件,划分结果比较可靠、准确,能为地下水管理部门提供有效合理的保护依据.

摘要： 针对岩质边坡稳定性分析中常用的极限平衡法和数值模拟法进行研究对比,分析各自的不足,引出采用综合法进行岩质边坡的稳定性分析.以某岩质边坡挖方采用极限平衡法和数值模拟综合法对边坡稳定性进行研究,研究表明:在对岩质边坡进行稳定性分析研究时,可以结合刚体极限平衡法与非线性数值分析方法共同研究,这两种方法所得结果可以相互验证、相互补充;采用综合法进行岩质边坡的研究时可以达到取得最佳安全系数的目的;通过判断极限平衡方法搜出的最危险滑面位置与数值模拟法显示的剪切应变率区和塑性区是否位置分布一致,可用来判定边坡发生滑动,最危险滑动面所处位置。

摘要： 本文将深埋长大公路隧道施工超前地质预报技术方法分为地质分析法、现场测试法、地球物理方法和数值模拟法等四大类,系统阐述了国内外公路隧道施工超前地质预报技术方法的研究现状,并在某些方面提出了一些新的见解。

摘要： 本文介绍了井地交流电法的体积分方程正演模拟方法,即垂直双极源三维体积分方程数值模拟法.首先利用均匀或层状介质中张量格林函数解析计算背景(均匀或层状下半空间)电磁场:E0(r)=∫VGE(r,r')dv'(1)H0(r)=∫VGH(r,r')dv'(2)。

摘要： 本文提出了一种适于航空发动机涡轮盘随机模糊安全分析的数值模拟方法,给出了多模式情况下的随机模糊失效概率计算方法.

摘要： 在西南风的环境下,台东大武地区因为特殊的地形关系,常有焚风发生.本研究采用"中央气象局"焚风定义,统计2006至2015年大武站的观测资料,研究西南风的影响下(排除台风影响)大武站焚风事件.统计结果显示,焚风最早发生在3月,最晚发生于8月.月变化上,以6月的频率最高,其次为7月,最少为3月,平均每年发生9.3次.2015年6月25日个案显示,大武站的焚风发生在白天,发生时会出现气温遽升,湿度骤降,并伴随强阵风出现,风向为偏南风.2015年6月18日个案未发生焚风,阵风偏弱,风向为偏北风.利用WRF5D模式进行2015年6月25日个案分析,在大范围西南风较强时,山前有高压辐散与上升气流,山后有下沉气流增温,低层风场大多为西南风到偏西风,低压辐合中心在台东附近,大武地区并无海上的空气混合,气温于下午2时温度达最高,湿度亦下降最明显,焚风发生时平均风速无太大变化.2015年6月18日个案大范围西南风较弱,低层风场大多为西北风,山后仍有沉降的暖空气,但由于低压辐合中心在大武附近,与海上空气混合后并无发生焚风.本文最后探讨可能提高大武地区焚风预报准确率的预报机制.

摘要： 在西南风的环境下,台东大武地区因为特殊的地形关系,常有焚风发生.本研究采用"中央气象局"焚风定义,统计2006至2015年大武站的观测资料,研究西南风的影响下(排除台风影响)大武站焚风事件.统计结果显示,焚风最早发生在3月,最晚发生于8月.月变化上,以6月的频率最高,其次为7月,最少为3月,平均每年发生9.3次.2015年6月25日个案显示,大武站的焚风发生在白天,发生时会出现气温遽升,湿度骤降,并伴随强阵风出现,风向为偏南风.2015年6月18日个案未发生焚风,阵风偏弱,风向为偏北风.利用WRF5D模式进行2015年6月25日个案分析,在大范围西南风较强时,山前有高压辐散与上升气流,山后有下沉气流增温,低层风场大多为西南风到偏西风,低压辐合中心在台东附近,大武地区并无海上的空气混合,气温于下午2时温度达最高,湿度亦下降最明显,焚风发生时平均风速无太大变化.2015年6月18日个案大范围西南风较弱,低层风场大多为西北风,山后仍有沉降的暖空气,但由于低压辐合中心在大武附近,与海上空气混合后并无发生焚风.本文最后探讨可能提高大武地区焚风预报准确率的预报机制.

摘要： 在西南风的环境下,台东大武地区因为特殊的地形关系,常有焚风发生.本研究采用"中央气象局"焚风定义,统计2006至2015年大武站的观测资料,研究西南风的影响下(排除台风影响)大武站焚风事件.统计结果显示,焚风最早发生在3月,最晚发生于8月.月变化上,以6月的频率最高,其次为7月,最少为3月,平均每年发生9.3次.2015年6月25日个案显示,大武站的焚风发生在白天,发生时会出现气温遽升,湿度骤降,并伴随强阵风出现,风向为偏南风.2015年6月18日个案未发生焚风,阵风偏弱,风向为偏北风.利用WRF5D模式进行2015年6月25日个案分析,在大范围西南风较强时,山前有高压辐散与上升气流,山后有下沉气流增温,低层风场大多为西南风到偏西风,低压辐合中心在台东附近,大武地区并无海上的空气混合,气温于下午2时温度达最高,湿度亦下降最明显,焚风发生时平均风速无太大变化.2015年6月18日个案大范围西南风较弱,低层风场大多为西北风,山后仍有沉降的暖空气,但由于低压辐合中心在大武附近,与海上空气混合后并无发生焚风.本文最后探讨可能提高大武地区焚风预报准确率的预报机制.

摘要： 在西南风的环境下,台东大武地区因为特殊的地形关系,常有焚风发生.本研究采用"中央气象局"焚风定义,统计2006至2015年大武站的观测资料,研究西南风的影响下(排除台风影响)大武站焚风事件.统计结果显示,焚风最早发生在3月,最晚发生于8月.月变化上,以6月的频率最高,其次为7月,最少为3月,平均每年发生9.3次.2015年6月25日个案显示,大武站的焚风发生在白天,发生时会出现气温遽升,湿度骤降,并伴随强阵风出现,风向为偏南风.2015年6月18日个案未发生焚风,阵风偏弱,风向为偏北风.利用WRF5D模式进行2015年6月25日个案分析,在大范围西南风较强时,山前有高压辐散与上升气流,山后有下沉气流增温,低层风场大多为西南风到偏西风,低压辐合中心在台东附近,大武地区并无海上的空气混合,气温于下午2时温度达最高,湿度亦下降最明显,焚风发生时平均风速无太大变化.2015年6月18日个案大范围西南风较弱,低层风场大多为西北风,山后仍有沉降的暖空气,但由于低压辐合中心在大武附近,与海上空气混合后并无发生焚风.本文最后探讨可能提高大武地区焚风预报准确率的预报机制.

摘要： 本文利用数值模拟方法，对普通住宅的自然通风利用情况作了模拟，讨论开窗大小、相对位置、前后比例、开窗高度、风向等参数对自然通风效果的影响。以室内静风区、中风区、高风区占房间总面积的比例以及室内平均风速作为评价通风效果的指标，讨论如何设计能更充分地利用自然通风，以期对建筑通风设计提供一定的参考价值。

摘要： 本发明涉及一种无网格法的二维分形目标体频域电磁数值模拟方法，基于二维分形目标体的几何结构构建空间分数阶电导率模型；通过分数阶算子变换，将电导率的空间分数阶运算转换为分数阶拉普拉斯算子，从而获得空间分数阶电磁扩散方程；引入Caputo分数阶导数，将分数阶拉普拉斯算子进行空间离散，采用径向基点插值无网格法，将电场的偏微分运算转换为形函数的偏微分插值，最终实现二维分形目标体的频域电磁数值模拟。本发明的目的在于建立电导率分形与空间分数阶微分的映射关系，构建分形目标体的分数阶电导率模型，通过将无网格方法与Caputo微分相结合，克服分数阶拉普拉斯算子直接求解的复杂性，实现二维分形目标体频率域电磁响应的高精度数值模拟。

摘要： 本发明公开了一种基于有限体积法的河道构筑物过流数值模拟方法。首先获取河道的平面几何数据、河道断面数据和构筑物几何尺寸，河道采用一维有限体积单元离散，水力要素值存储在单元中心，构筑物所在位置为单元界面。根据构筑物过流公式计算每一时间步长内通过构筑物界面的水量，然后采用源项处理的方法在与该界面相邻的上下游两个单元中分别扣除和增加这部分水量，为保证计算的连续性，采用无反射边界条件对构筑物界面处的水力要素值进行重构，进而计算构筑物界面处的数值通量。本发明可以准确反映各构筑物的过流特点，同时保证一维河道水流模型整体计算的精度和稳定性，为一维有限体积法数值框架下的构筑物过流处理提供了一种新的解决途径。

摘要： 本发明提供一种基于拟流线法的底水油藏水平井水驱数值模拟方法，该方法包括：步骤1，收集油藏基本静态和动态信息，为数值模拟计算提供参数；步骤2，根据相渗实验数据，计算各含水饱和度下的Kro、Krw、fw、fw’、PV等参数表；步骤3，根据底水水脊形态，确定拟流线分布，沿流线进行等体积网格剖分；步骤4，模型初始化，根据油藏实际情况，设定网格初始饱和度、压力边界等；步骤5，根据水驱前缘驱替理论，计算饱和度场分布，渗流阻力等模拟参数；该发明针对底水油藏水驱油规律的认识难题，采用拟流线法建立底水驱理论模型，对底水油藏水平井开发动态进行仿真模拟，为底水油藏开发技术政策的制定提供理论和技术支持。

摘要： 本发明涉及一种基于h‑p型有限元法对混凝土重力坝进行静力特性分析的高精度数值模拟计算方法，属于模拟仿真技术领域。该基于h‑p型有限元法对混凝土重力坝进行静力特性分析的高精度数值模拟计算方法，按以下步骤进行：构建水工混凝土重力坝的计算模型，采用h‑p型有限元法计算水工混凝土重力坝模型的位移场和应力场；判断得到的位移场和应力场是否满足精度要求，如未满足精度要求，再次加密网格和提高插值多项式的阶数，重复上述步骤直到得到满意的结果。本发明针对现有基于传统有限元静力分析的混凝土重力坝模型计算时间过长，误差过大，精度较低的问题，给出了一种混凝土重力坝新型高精度的有限元计算分析方法。

摘要： 本发明公开了一种基于任意偶极‑偶极装置的直流激电法三维数值模拟方法，包括采用三维直流激电任意偶极‑偶极装置全区观测方法及测量参数；实测数据归一化背景电阻率模型电场的计算；实测数据电阻率和极化率归一化传输函数的计算；理论模型电阻率和极化率归一化传输函数的计算。本发明方法能实现复杂条件下三维直流激电任意偶极‑偶极装置的全区观测三维数值模拟，而且不受电场零线限制，布极灵活，可以针对重点勘探区域任意加密测点密度，适应复杂环境的勘探；能够获取更为丰富的地下目标体的三维信息，并为各向异性介质的反演成像提供准备条件；而且本发明方法具有形态差异大、极化信息丰富和分辨率高的特点，能有效提升数值模拟的计算精度。

摘要： 提供一种能够安装于MBD程序的3D模拟模型。计算机将解析区域分割成多个分割区域，生成具有各分割区域的体积和表示相邻的分割区域彼此的特性的分割区域特性量作为不需要分割区域的顶点的坐标及该顶点的连接信息的量的分割区域的计算用数据模型，通过将分割区域集合多个而生成所要求的个数的集合区域，生成具有各集合区域的体积和表示相邻的集合区域彼此的特性的集合区域特性量作为不需要集合区域的顶点的坐标及该顶点的连接信息的量的集合区域的计算用数据模型，基于解析区域的物性值和集合区域的计算数据模型，计算表示物理量在集合区域彼此之间及向所述解析区域外的移动的特性的传导率、表示所述集合区域的物理量的蓄积的特性的容量。

摘要： 本发明公开了一种基于有限体积法的河道构筑物过流数值模拟方法。首先获取河道的平面几何数据、河道断面数据和构筑物几何尺寸，河道采用一维有限体积单元离散，水力要素值存储在单元中心，构筑物所在位置为单元界面。根据构筑物过流公式计算每一时间步长内通过构筑物界面的水量，然后采用源项处理的方法在与该界面相邻的上下游两个单元中分别扣除和增加这部分水量，为保证计算的连续性，采用无反射边界条件对构筑物界面处的水力要素值进行重构，进而计算构筑物界面处的数值通量。本发明可以准确反映各构筑物的过流特点，同时保证一维河道水流模型整体计算的精度和稳定性，为一维有限体积法数值框架下的构筑物过流处理提供了一种新的解决途径。

摘要： 本发明公开了一种基于显式动力学的隧道顶进法进洞施工数值模拟方法，首先，建立隧道顶进法进洞施工的ABAQUS有限元模型；然后，编写基于时间和空间的单元删除算法；最后，调用基于时间和空间的单元删除算法进行进洞施工数值计算；对计算结果进行分析。本发明可有效模拟隧道顶进法进洞施工先顶进再开挖的动态过程，解决了使用显示动力学模拟隧道顶进法进洞施工不能模拟开挖的问题，可为相关施工技术模拟提供参考。

摘要： 本发明公开了一种基于可压缩流浸入边界法的翼伞流固耦合数值模拟方法，包括建立空间背景网格和翼伞流场网格，翼伞网格嵌入空间背景网格，在翼伞位置附近进行网格加密，通过几何相交方法确定翼伞网格和空间背景网格的相交情况，生成翼伞的结构有限元网格并与翼伞流场网格建立对应关系；使用有限体积法求解空间背景网格上的可压缩Navier‑Stokes方程，在边界条件处理上，翼伞采用无滑移壁面边界条件，采用FIVER方法计算一维半Riemann问题得到翼伞边界上的通量；计算得到的流场气动力作用于翼伞，通过非线性结构动力学有限元方法求解翼伞的结构变形和运动，更新翼伞网格的位置；翼伞工作过程的分析研究提供了重要参考。

摘要： 本发明涉及一种基于离散小波矩量法的地震散射波场数值模拟方法；首先，选取形式较为简单的正交分域基函数，对待求波场进行展开，通过矩量法将LS方程转化为矩阵方程；其次，选取具有较好消失矩、正则性和紧支撑的Daubechie小波函数，利用Mallat塔式分解算法得到Daubechie小波滤波器，进而构造出正交小波变换矩阵对系数矩阵进行稀疏化，即得到关于小波展开系数的线性方程组；接着采用共轭梯度法求解该线性方程组；最后，对线性方程组的解向量进行小波逆变换，即得到待求波场的展开系数，进而求得计算区域上的待求波场值。本方法解决了传统矩量法在解LS方程时，离散系数矩阵满秩导致占用存储空间大、计算效率低的问题。