导读:本文包含了机理优化设计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超高填方,复合地基,刚柔组合桩,滑裂面
机理优化设计论文文献综述
豆红强,俞仰航,聂文峰,王浩,陈雷[1]（2019）在《超高填方荷载下刚柔组合桩复合地基的加固机理及其优化设计》一文中研究指出以玉溪—磨憨铁路普洱车站的超高填方工程为依托,借助ABAQUS有限元软件,研究超高填方路堤荷载下传统刚性桩和柔性桩复合地基桩体的受荷模式及路基稳定性。传统的刚性桩复合地基路堤中心处PHC管桩,桩身所受剪力和弯矩较低,PHC管桩的抗弯性能、抗剪性能未得到充分的利用;而传统的柔性桩复合地基则表现为路堤边桩侧向变形大,桩体柔性弯曲明显,路堤安全性相对较低等特点。在确保路堤安全的前提下,提出一种兼顾工程成本的超高填方荷载下刚柔组合桩复合地基优化设计方法,即将刚性桩布置于潜在滑裂面剪入口或剪出口位置,其余位置布置柔性桩。并借助有限元数值模拟方法对其加固机理及效果进行分析。研究结果表明:当刚性桩布置在剪入口位置时,能显着减少路堤的侧向变形以及坡肩处路堤顶面的竖向变形,其存在可直接阻止潜在滑裂面的进一步发展和贯通;而将刚性桩布置在剪出口位置,亦能减少路堤的侧向变形,但效果并不显着;且其能分担剪出口处桩周土体所受的剪切应力,使其塑性区向四周分散。2种优化方案下路堤安全系数均较常规柔性桩复合地基安全系数有显着提升。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2019年10期）
李轩[2]（2019）在《高比转速离心通风机内部流动损失机理及优化设计研究》一文中研究指出离心通风机广泛应用于国民经济的各个领域,是众多行业生产的重要设备,同时也是主要的耗能设备。随着国家对环保要求的不断提高,具有大流最、低压升特性的高比转速离心通风机已成为工业生产的迫切需要,而利用传统系列的离心通风机在大流量工况下工作会将导致风机运行效率急剧下降并增加能耗。因此,为满足节能环保的需求,必须开发出性能更优、效率更高的高比转速通风机来满足实际生产中的特定需求,而对其内流机理的深入研究是实现离心通风机优化设计的关键。本文在传统离心通风机的基础上设计了一款高比转速离心通风机,建立了其叁维非稳态数值计算模型,并进行了试验验证。通过对高比转速离心通风机非定常流场及压力脉动信号的分析揭示了通风机内部流动损失机理。并通过采用不同叶型、加装防涡圈与挡板以及重新设计叶轮前盘型线对高比转速离心通风机进行优化。主要的研究内容和结论如下:(1)高比转速离心通风机的设计。基于通风机需要在大流量工况运行的特殊环境,通过调整Y4-73离心通风机的叶轮直径、叶轮出口宽度以及叶轮前盘型线等设计了高比转速离心通风机。较原通风机相比,新设计的高比转速离心通风机比转速达到了120,同时最大运行效率向大流量工况偏移,在新的大流量设计工况下全压与效率都有了提升,其中效率约提升了10%。(2)高比转速离心通风机的内部流动损失机理。高比转速离心通风机的主要损失来源于叶轮与蜗壳,其中蜗壳处损失约为11.9%。通过对通风机不同流量工况流场及压力脉动信号的分析发现,通风机叶轮叶道内会产生不同程度的流动分离现象,该流动分离在叶轮前盘处较为明显,并一直延伸至蜗壳扩压腔内,引起蜗壳效率下降。尤其在小流量工况下运行时,叶轮内部形成通道涡严况下运行道,叶轮做功能力大大下降,此时通风机的压力脉动幅值达到顶峰。(3)不同改型方案对高比转速街心迎风机性能的影响。针对通风机内损失较为严重的叶轮与蜗壳进行改型设计,以期减小叶轮内的的流动分离现象以及蜗壳内大尺度的旋涡。在叶轮部分,分析了叁种不同叶型对该通风机性能的影响。结果表明,在本文所选择的通风机模型上,板型通风机在设计流量工况下的全压和效率皆最高。在蜗壳部分,通过加装防涡圈和挡板的方式以期减小蜗壳内部损失,研究发现此方法并不适合高比转速离心通风机模型。(4)叶轮前盘对高比转速离心通风机性能的影响及优化设计。由于叶轮前盘处的流态对通风机的整机性能影响较大,针对通风机叶轮通常选用的锥盘及弧盘进行了气动性能试验。研究发现,随着比转速的增大,叶轮前盘型线对离心通风机效率的影响程度增大。比转速为73时,弧盘叶轮效率较锥盘提高5%,而比转速为120时,弧盘叶轮的效率较锥盘叶轮提高了 14.5%。锥盘叶轮流道内流动分离现象出现过早,并延伸至叶轮出口,使得通风机效率低下并产生较强的压力脉动。而弧盘叶轮在叶轮出口处流动稳定,对弧盘进一步优化后,在设计流量工况下效率提升了1%。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
贺立新,靖洪文,陈伟强,胡成果,高远[3]（2019）在《某深埋富水隧道渗水机理分析及仰拱优化设计》一文中研究指出结合国内某高海拔深长隧道仰拱设计方案在该复杂工程地质环境下提出若干问题,从仰拱施工及防排水设计、防水板铺设、中央水沟模型3方面进行了优化设计。实践证明,高海拔深埋长大隧道有其特殊性,其仰拱施工方案须充分考虑地应力及地下水压力的存在可能造成的安全隐患,采用优化后的一整套施工方案,对该地质条件适应性强,隧道成型后渗漏水情况明显降低。(本文来源于《建筑技术》期刊2019年06期）
刘孟适,罗强,郭建湖,吴鹏,梁多伟[4]（2019）在《无砟轨道路基翻浆机理及基床排水优化设计》一文中研究指出多雨地区无砟轨道基床翻浆是一种新的路基病害现象.通过开展室内单元填土动态模型试验,明确了基床翻浆的形成机理;针对现行无砟轨道基床排水措施,进行了基床入渗排水能力检算;基于基床表层典型排水断面最大渗出流量大于路基面最大入渗流量的原则,采用高透水材料替换路肩封闭层下级配碎石,并设置路肩排水盲沟的手段,提出了"透水式路肩"基床排水优化设计方法.研究结果表明:底座与路基面出现离缝、离缝积水、列车动荷载作用是引发无砟轨道基床翻浆的3个基本要素;现有设置于基床表层底部的防渗排水层排水性能无法满足细粒含量小于7%的级配碎石入渗能力;"透水式路肩"能够有效提高基床的排水能力,防止路基面离缝长时间积水,以避免翻浆病害的产生,所增设透水材料的渗透系数和置换深度主要由级配碎石渗透系数、基床表层底部防渗排水层导水率和横坡坡度决定.(本文来源于《北京交通大学学报》期刊2019年03期）
陈月香[5]（2019）在《超大矩形断面顶管减摩注浆作用机理及优化设计研究》一文中研究指出顶管施工技术作为一种非开挖的地下管道施工方法,由于其成本低、对周围环境影响小、施工周期短等优势,近年来被广泛地运用在城市地下空间开发工程中,但目前我国对于滨海地区复杂地质条件下浅覆土超大矩形断面顶管施工经验较少,施工时多以深覆土小断面的矩形顶管施工经验为依据。本文以福州市白马路下穿矩形顶管工程为背景,通过室内试验、数值模拟、现场实测相结合的研究方法对滨海地区复杂地质条件下浅覆土超大矩形断面顶管工程的减摩泥浆配合比和施工参数展开研究。主要研究内容和成果如下:(1)通过设计不同配合比的减摩泥浆进行泥浆性能试验,得到膨润土和聚丙烯酰胺对泥浆性能的影响规律,结合福州市白马路下穿超大矩形断面顶管工程,进行泥浆配合比优化和减摩效果测试模型试验,得到工程场地条件下淤泥地层顶管施工的优质减摩泥浆的配合比是膨润土:水=1:9,砂土地层中的优化减摩泥浆配合比是膨润土:聚丙烯酰胺:水=1:0.00625:11.494和膨润土:聚丙烯酰胺:水=1:0.0125:11.487。(2)总结前人对顶管法施工数值模拟经验的基础上,对有限元模拟顶管施工的方法进行优化,结合无注浆工况下的顶管施工,分析了减摩注浆的作用机理。通过对土体扰动的规律分析得到地表沉降槽曲线呈正态分布,距管径4倍以外可忽略顶管施工的影响。(3)对不同掌子面支护力、不同浆液特性、不同注浆压力条件下的顶管施工过程进行了叁维有限元数值模拟,得到以下几点结论:1)掌子面上采用梯度的面力荷载形式可有效地减小顶管施工对土体的扰动,而且当掌子面上支护压力小于侧向静止土压力值时,掌子面前方土体出现沉降,当支护压力大于1倍的静止土压力值时,土体隆起量主要发生在掌子面前方2B(B为矩形顶管高度或宽度的较大者)范围内,最大隆起量均在掌子面前方5m处;2)顶管底部外壁面受到摩阻力最大,顶管上方受到的摩阻力较小,顶管两侧受到的平均摩阻力大于顶管上方受到的摩阻力;3)注浆压力小于上覆土重时,顶管上方土体沉降大,特别是离开挖区域较近的土体,但若注浆压力大于1.1倍上覆土重,则会导致地表出现较大的隆起变形。(4)通过对福州市白马路下穿矩形顶管工程监测数据分析,在路面车辆行车荷载的作用下,顶管施工引起的沉降变形并非完全左右对称;顶管施工中设定的土压力过大会导致前方路面隆起,设定的土压力过小会导致前方路面沉降;顶管施工过程中长时间停工和开槽会导致后续重新顶进时阻力增大、顶进困难且产生较大的土体扰动。通过对数值模拟结果和现场监测数据的对比分析验证了优化有限元数值模拟的可行性和有效性,从而验证了本文提出的优化工程设计和施工参数的正确性。(本文来源于《福建工程学院》期刊2019-06-01）
李长凯[6]（2019）在《钢箱梁纵肋横隔板连接处裂纹疲劳机理及优化设计研究》一文中研究指出正交异性钢桥面板(以下简称OSD结构)具有可模块化预制、加快施工速度、提高使用寿命和减轻桥梁上部结构自重等众多优点,一经提出即受到各国研究人员和工程师的广泛关注和应用。但随着OSD结构投入使用,其疲劳问题也被暴露,其中主要原因包括:局部荷载问题突出;影响线短,疲劳荷载重复作用;构造复杂,易产生应力集中;焊接连接处会产生焊接残余应力。国内外学者进行了多年研究,并取得大量研究成果,但疲劳问题并没有得到彻底解决,因此对此问题进行更深一步研究。论文以一座现有的桥梁为原型,在此基础上对纵肋与横隔板连接处(Rib-Floorbeam,以下简称FB)的疲劳控制应力和应力组成进行分析,拟定构造优化的相应思路。从OSD结构的构造出发,对其设计参数和构造细节进行调整优化,以达到降低疲劳应力、提高疲劳寿命的预期,主要研究工作如下:(1)建立整体有限元模型和子模型,比较不同建模情况下有限元计算结果,选取分析较为快捷且对计算结果影响不大的建模方式。比较模型计算结果中的应力集中位置与统计中易发生疲劳破坏的位置,选取研究工作关注位置分别为U肋上A点和横隔板上B点。通过移动荷载工况分析横隔板和纵肋中的应力组成,发现横隔板上应力以面内应力为主,纵肋上应力以面外应力为主。绘制A、B两点的应力影响面,提取这两点的控制应力及主应力方向,发现这两点的影响面范围较小,受疲劳荷载影响严重,且主应力方向与疲劳裂纹方向相垂直。提取B点附近弧形开口处的主应力,发现弧形开口处曲线半径较小的区域,应力集中问题严重。(2)依据各国规范建议并参考实际桥梁采用的弧形开口形式,建立具有不同开口形式的OSD结构有限元模型,以A、B两点的控制应力为指标进行比较分析。发现提高弧形开口的半径可以改善B点的疲劳性能,提出新型的开口形式,并验证了该形式对于改善A、B两点处的疲劳性能有良好效果。(3)结合钢桥中横隔板的设计方法,计算得到依据刚度设计的横隔板厚度,远小于实际桥梁所采用的横隔板厚度。对具有不同横隔板厚度的OSD结构进行有限元分析,发现增加横隔板厚度可以有效降低A、B两点的控制应力,降低横隔板厚度可以降低B点的面外应力。提出变厚度横隔板的思路,提高横隔板上部厚度,保持横隔板下部厚度不变,计算证明该方法对于改善B点的疲劳性能有良好效果。(4)参考美国规范的纵肋内隔板设置方法,在已有模型基础上设置内隔板,发现内隔板对于降低A点的控制应力有较好效果。提出设置双内隔板的新式构造的想法,经验证该构造对于改善A点疲劳性能有良好效果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
张文全[7]（2019）在《高压射流空化喷嘴的优化设计及剪切空泡形成机理》一文中研究指出空化射流作为一种新型射流技术,具备能量密度高、冲击力强、清洁、高效等优点,广泛应用于石油开采、船舶清洗以及金属材料强化等工程领域。空化射流空泡的溃灭伴随着极强的冲击波与微射流,如果控制和使用恰当时,空化现象能够有效提升射流切割、除锈、喷丸的效率,但如果使用不当,将会对冲击材料产生汽蚀破坏。喷嘴作为产生空化射流的核心部件,它不仅将流体静压能转换成动压能,而且还保证空化射流具有良好的流动特性和空化性能。因此,研究喷嘴空化性能以及射流空泡形态分布规律,对于提高喷嘴射流性能和空化性能具有重要意义。本文在江苏省重点研发计划竞争项目“大容量高参数水力机械叶片空泡冲击波强化抗汽蚀磨蚀技术研发(项目编号:BE2017126)”的资助下完成。基于数值计算和试验研究相结合的方法,研究了缩放型喷嘴结构参数对射流空化性能的影响规律,分析了射流剪切空泡的形成机理,试验捕捉了淹没射流空泡形态的演化过程。(1)设计了一种缩放型喷嘴,对比分析不同湍流模型在淹没空化射流中的应用,通过选取多相流模型和空化模型,得到不同湍流模型下淹没空化射流形成的空穴形态并与试验得到空泡云形态进行对比。研究结果表明,标准k-ε和k-ω系列湍流模型计算得到淹没空化射流形成的空泡云主要集中分布于喷嘴出口附近,与试验结果相差较远,而transition SST湍流模型计算获得喷嘴下游形成的云状空泡团与高速摄影试验拍摄获得的云状空化结果最为接近。当Zwart-Gerber-Belamri空化模型蒸发和凝结系数分别取10和0.01时,射流空化性能适中,形成的空泡团形态与试验结果吻合最好。(2)基于建立的数值计算方法对不同结构参数的缩放型喷嘴进行数值计算,得到了不同参数下喷嘴流场性能分布和空穴形态,重点分析了喷嘴结构参数对流场性能变化趋势和空泡形态变化规律的影响,得到了相应参数的最佳取值。研究结果表明,随着喷嘴出口扩散角增加,喷嘴流场内最低负压值先减小后增大,同时在喷嘴扩散段内形成的局部低压区随扩散角增加不断减小,射流形成的空穴轴向长度和面积呈先增加后减小的变化趋势,喷嘴扩散角存在最佳取值使得射流空化性能达到最佳;随着喷嘴圆柱段直径的增加,喷嘴出口速度最大值不断增加,在喷嘴扩散段内形成的局部低压区随直径增大先增加后减小,喷嘴形成的射流空穴形态呈现先增加后减小的变化;随着喷嘴圆柱段长度增加,喷嘴流场内最低负压值先减小后增大,喷嘴出口速度最大值逐渐减小,喷嘴形成的射流空穴形态轴向长度和面积先增加后减小。同时,随着进口压力增加,喷嘴出口速度最大值不断增大,流场内最低负压值逐渐减小,射流空化性能不断增强。(3)进行喷嘴内非定常空化特性的数值计算,研究了剪切空泡的形成机理,获得了喷嘴流场空穴形态和性能变化规律。研究发现,在喷嘴轴截面内空化初生位于喷嘴圆柱段出口扩散段进口附近,并沿射流轴心线对称分布,在形成空化的相应低压区,存在沿射流轴心线对称分布的漩涡,空穴形态随时间推移的变化规律与喷嘴内漩涡变化趋势相一致,漩涡涡心对应于空泡体积分数较高位置。同时,发现空化空泡在径向截面沿圆周方向呈环状分布,空泡体积分数较高位置对应于湍动能较大的速度梯度衰减区(边界层)。因而,结合轴截面和径向截面内的空泡变化规律和流场分布特性可知,在射流速度梯度衰减较快的边界层内存在剪切产生的漩涡,漩涡引起压力降低从而形成空化。(4)建立了高压空化射流试验台,利用日本OLYMPUS公司的高速摄影机对淹没射流形成的空泡形态进行拍摄,分析了不同扩散角、不同进口压力下喷嘴射流空泡形态的变化规律。试验结果发现,喷嘴扩散角对射流空化性能具有较大影响,当扩散角过小,会限制空泡发展,降低空化性能;扩散角过大,出口段对于剪切层约束力不足,会造成空化性能下降;当喷嘴扩散角为60°时,射流空化性能达到最佳。不同进口压力下空泡云形态具有较大差别,随着进口压力增加,空化程度逐渐增强,空泡云尺寸逐步增大;空泡脱落发生位置向下游偏移,脱落周期略有延长。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-06-01）
张琦[8]（2019）在《隧道围岩危石锚固机理与优化设计方法及工程应用》一文中研究指出我国交通隧道建设正处于高速发展时期。危石垮塌灾害受地下工程岩体结构特性与施工过程影响显着,具有“叁强两极一盲目”的主要特点,即强结构性、强隐蔽性、强突发性,分布范围极广、探识难度极大,防控手段盲目,由于隧道施工环境极端复杂,缺乏有效的灾害防控方法,危石垮塌成为制约地下工程施工的一大难题。由于危石是被发育的结构面切割,与临空面组成的孤立块体系统,其运动形式主要是沿结构面发生剪切位移,导致深部岩体锚固工程中锚杆常常被剪断、剪弯、拉断、扭曲或者脱离锚固体失效。为解决危石锚固工程难题,将锚杆发挥实际作用,必须对危石锚固机理进行分析,进而指导隧道危石锚固设计。本文以隧道危石锚固机理为研究对象,以济南东南二环老虎山隧道项目为依托工程,通过案例分析、室内试验及数值模拟等手段,系统的研究了不同锚杆数量、不同排布方式、不同锚固角度条件下的锚固体特性,分析各因素对锚固体模型抗剪强度、变形特性的影响。并在此基础上对大尺度隧道危石锚固强度特性进行了模拟分析。主要研究成果如下:(1)通过大量案例的统计分析,针对隧道危石失稳模式进行了总结和分类。总结了隧道危石坠落、滑落、倾覆叁种失稳模式,并分析了隧道危石锚固锚杆受力特性,总结了锚杆受压剪、拉剪及拉伸的叁种破坏形式,提出了危石锚固体单元简化力学模型。(2)基于隧道危石锚固体单元简化力学模型,对压剪、拉剪、拉伸叁种不同破坏形式的加锚节理试件进行了室内试验与数值模拟,研究了锚杆对节理岩体锚固强度的作用机理,分析了隧道危石锚固参数对锚固体强度的影响规律。发现锚杆数量、锚杆排布方式及锚固角度等参数对危石锚固强度有较大影响。锚固体强度随锚杆数量增加而增大,相同数量锚杆垂直剪切方向排布抗剪效果更好,锚固角度在不同作用形式下有不同最优角度。(3)以老虎山隧道为研究对象,对老虎山隧道垮塌危石失稳模式进行分析,利用室内试验及数值模拟结果,针对不同失稳模式的危石,对老虎山隧道围岩危石锚固进行大尺度模拟。针对坠落失稳、单面滑动失稳及双面滑动失稳的危石,从锚杆受力及破坏形式角度出发,对隧道危石进行锚固方案设计,分析隧道围岩危石锚固强度及变形特征,择优选择锚固方案。为老虎山隧道在危石锚固方面提供了有效的理论依据与锚固方案建议,对工程施工起到了一定的指导作用。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25）
刘嘉伟[9]（2019）在《倒伞曝气机内气-液两相流机理及优化设计研究》一文中研究指出本文的研究是在国家自然科学基金(51879122)的资助下开展的。倒伞曝气机作为曝气充氧设备,是污水处理中的重要耗能设备。倒伞曝气机内流场涉及旋转自由液面、自掺气、水跃、卷吸、气泡聚并及破碎等复杂两相流问题,其气-液混合流态直接决定了整个污水处理系统的效率和稳定性。开展倒伞曝气机不同工况下气-液两相流试验,构建适合倒伞曝气机内流特点的气-液两相计算模型,揭示其内部气-液两相流规律,掌握提升曝气效率的优化设计方法,不仅能为倒伞曝气机气-液两相的研究提供理论基础和技术支持,还能为其他曝气设备的优化设计提供参考。本文采用理论分析、数值计算和试验相结合的方法,围绕倒伞曝气机内复杂两相流问题,对内流特性、气泡特征提取、气-液两相流计算模型等进行了系统深入研究,并对倒伞曝气机优化设计方法进行有益探索。主要工作和研究成果如下:1.开展倒伞曝气机溶解氧浓度和PIV试验研究,掌握了不同运行工况下充氧曝气性能及内流规律。试验结果表明:浸没深度一定情况下,标准氧总转移系数随转速增大线性增大;转速一定情况下,标准氧总转移系数随浸没深度下降呈现先增大后减小的趋势,在浸没深度为-5mm时标准氧总转移系数最大。环流漩涡的存在有助于浅层与底层水体充分混合,加速氧传质过程,增大曝气效率。2.气泡的尺寸及分布规律等气泡特征参数对气含率和气-液两相流场有着重要的影响,而倒伞曝气机内存在气泡重迭黏连、反光等现象,无法直接通过高速摄影试验结果准确地提取气泡特征参数。本文从中值滤波、分水岭分割处理、二值化与特征提取等环节出发,提出一种图像处理方法,实现了气泡特征参数的有效提取。首先通过中值滤波对原始图像进行去噪处理,有效地过滤受脉冲噪声影响产生的亮暗点;其次,针对“气泡群”被错认为“连通域”的问题,采用分水岭分割处理对灰度进行有效识别,将气泡聚集区分割成易识别的细小气泡;通过确定合理的二值化阈值,增加了气泡辨识度,实现了气泡与背景的有效分割。结果表明,该方法能够有效提取气泡尺寸及分布规律。气体受水跃及卷吸作用下进入水体,产生不同尺寸的气泡,气泡在倒伞曝气机附近呈现叁角形分布。浸没深度0mm时气泡尺寸在0~1.59mm之间,其中0~0.53mm气泡占比40~67%,0.53~0.88mm气泡占比21~31%,0.88~1.23mm气泡占比约8%,1.23~1.59mm气泡占比约5%。随着转速增加,气泡数量与气含率均呈上升趋势,随着浸没深度降低,两者均呈先上升后下降的趋势。3.采用单一气泡尺寸的倒伞曝气机内气-液两相流模拟,忽视了气泡之间的相互作用以及气泡聚并与破碎对内流的影响,故无法准确揭示倒伞曝气机内真实流动情况。本文综合考虑多相流模型、群体平衡模型、气泡破碎聚并模型和k_La传质方程,并在计算时赋予与试验相同的气泡特征参数,建立了一种适用于倒伞曝气机内流特点的气-液两相流计算方法。研究结果表明:界面面积模拟值与试验值偏差为12%,氧总转移系数模拟与试验值偏差小于3%,与试验的吻合度较高。气泡的聚并行为会造成的速度损耗,而水跃和卷吸作用会促使环流旋涡形成,随着环流漩涡的影响,卷吸的气体逐渐向底部运动,并由于倒伞曝气机搅拌作用完成气液混合。4.建立一种基于试验设计和响应面的倒伞曝气机充氧性能优化设计方法。以叶片数、幅板倾斜角度、幅板间隙开度叁个参数作为设计变量,以标准动力效率最高为目标,构建主要结构参数与目标的多元回归响应面模型,分析响应参数的交互作用,确定优化标准动力效率的最优参数组合,并通过数值模拟和实际的试验测试对优化结果进行对比验证。结果表明:优化后标准氧总转移系数提升1.59%,标准动力效率提升4.09%。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-05-01）
肖娅婷[10]（2019）在《地下工程抗浮锚杆受力机理及设计优化研究》一文中研究指出抗浮锚杆是建筑工程地下结构抗浮措施的一种。目前,抗浮锚杆相关研究方向主要集中在抗浮锚杆的力学性能、施工设计、承载力影响因素等方面。对于大型地下工程抗浮锚杆整体受力机理及其抗浮锚杆的优化研究则较为少见,缺少抗浮锚杆内力的长期监测数据。针对以上问题,通过数值模拟、现场锚杆拉拔试验及对工程锚杆内力的长期监测的方法,了解抗浮锚杆工作时的受力状态和变化规律,为抗浮锚杆的优化设计提供依据。主要研究方法及内容为:①抗浮锚杆的数值模拟:与实际工程紧密结合,研究和选取合适的参数,建立规范的模型,满足辅助优化设计的目的。②抗浮锚杆的拉拔试验:通过荷载一位移曲线,分析抗浮锚杆受力时的变形特征,研究抗浮锚杆的受力机理。③抗浮锚杆的内力监测:在实际工程的抗浮锚杆上安装内力监测装置,并解决内力长期监测时数据可靠性和传输方法的难题。通过分析内力-时间曲线,分析施工进度变化对抗浮锚杆内力的影响。④抗浮锚杆的受力机理研究:通过分析数值模拟计算结果、现场拉拔试验结果及锚杆内力监测结果,研究地下工程抗浮锚杆的受力状态、受力变形及内力随时间的变化规律,分析抗浮锚杆受力变形特征及影响因素。⑤抗浮锚杆优化设计方法:利用数值模拟的方法作为辅助,现场试验和锚杆内力监测作为验证手段,对抗浮锚杆的设计提出优化方法。通过以上研究,分析和验证了抗浮锚杆的受力机理,总结了优化设计的方法,得到了抗浮锚杆内力变化的实测数据,取得的主要结论为:由于主楼与裙房的荷载差异,会引起不同位置抗浮锚杆受力的不同,因此抗浮锚杆设计及施工时应着重加以考虑;建议抗浮锚杆的优化设计方法主要以规范为主,借助数值计算方法辅助,提高计算精度,考虑抗浮锚杆受力差异;由于上部荷载和地下水位随施工进度的变化,抗浮锚杆开始工作后,其轴力随时间的变化会经历3个阶段:轴力减弱阶段、轴力增强阶段和平稳阶段。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-04-03）
机理优化设计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
离心通风机广泛应用于国民经济的各个领域,是众多行业生产的重要设备,同时也是主要的耗能设备。随着国家对环保要求的不断提高,具有大流最、低压升特性的高比转速离心通风机已成为工业生产的迫切需要,而利用传统系列的离心通风机在大流量工况下工作会将导致风机运行效率急剧下降并增加能耗。因此,为满足节能环保的需求,必须开发出性能更优、效率更高的高比转速通风机来满足实际生产中的特定需求,而对其内流机理的深入研究是实现离心通风机优化设计的关键。本文在传统离心通风机的基础上设计了一款高比转速离心通风机,建立了其叁维非稳态数值计算模型,并进行了试验验证。通过对高比转速离心通风机非定常流场及压力脉动信号的分析揭示了通风机内部流动损失机理。并通过采用不同叶型、加装防涡圈与挡板以及重新设计叶轮前盘型线对高比转速离心通风机进行优化。主要的研究内容和结论如下:(1)高比转速离心通风机的设计。基于通风机需要在大流量工况运行的特殊环境,通过调整Y4-73离心通风机的叶轮直径、叶轮出口宽度以及叶轮前盘型线等设计了高比转速离心通风机。较原通风机相比,新设计的高比转速离心通风机比转速达到了120,同时最大运行效率向大流量工况偏移,在新的大流量设计工况下全压与效率都有了提升,其中效率约提升了10%。(2)高比转速离心通风机的内部流动损失机理。高比转速离心通风机的主要损失来源于叶轮与蜗壳,其中蜗壳处损失约为11.9%。通过对通风机不同流量工况流场及压力脉动信号的分析发现,通风机叶轮叶道内会产生不同程度的流动分离现象,该流动分离在叶轮前盘处较为明显,并一直延伸至蜗壳扩压腔内,引起蜗壳效率下降。尤其在小流量工况下运行时,叶轮内部形成通道涡严况下运行道,叶轮做功能力大大下降,此时通风机的压力脉动幅值达到顶峰。(3)不同改型方案对高比转速街心迎风机性能的影响。针对通风机内损失较为严重的叶轮与蜗壳进行改型设计,以期减小叶轮内的的流动分离现象以及蜗壳内大尺度的旋涡。在叶轮部分,分析了叁种不同叶型对该通风机性能的影响。结果表明,在本文所选择的通风机模型上,板型通风机在设计流量工况下的全压和效率皆最高。在蜗壳部分,通过加装防涡圈和挡板的方式以期减小蜗壳内部损失,研究发现此方法并不适合高比转速离心通风机模型。(4)叶轮前盘对高比转速离心通风机性能的影响及优化设计。由于叶轮前盘处的流态对通风机的整机性能影响较大,针对通风机叶轮通常选用的锥盘及弧盘进行了气动性能试验。研究发现,随着比转速的增大,叶轮前盘型线对离心通风机效率的影响程度增大。比转速为73时,弧盘叶轮效率较锥盘提高5%,而比转速为120时,弧盘叶轮的效率较锥盘叶轮提高了 14.5%。锥盘叶轮流道内流动分离现象出现过早,并延伸至叶轮出口,使得通风机效率低下并产生较强的压力脉动。而弧盘叶轮在叶轮出口处流动稳定,对弧盘进一步优化后,在设计流量工况下效率提升了1%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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