强震作用下钢筋混凝土框架结构倒塌破坏的三维仿真分析

近年来强烈地震造成的钢筋混凝土框架结构倒塌破坏日益受到关注。本文利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对强震作用下钢筋混凝土框架结构,从弹性工作阶段到构件开裂直至倒塌破坏的全过程进行了三维非线性仿真分析,仿真结果与真实倒塌过程吻合较好。证明了框架结构底层抗震能力薄弱,由梁柱连接部位的剪切破坏引起的节点区混凝土碎裂是导致结构倒塌的主要原因。同时也说明通过合理选取计算参数和计算模型,可以成功地再现钢筋混凝土框架结构倒塌破坏的全过程,从而发现其在强震作用下的薄弱环节,为揭示框架结构倒塌破坏机理以及提高结构的抗震性能提供理论分析依据。     

舰船环境适应性设计方法探索与实践

探索舰船环境适应性的设计方法,以提高舰船在各种复杂环境下的适应能力。分析了舰船环境适应性设计中面临的若干问题和改进提高方向,参考借鉴国内外航空航天、电子等行业成功经验,提出了指导舰船环境适应性设计的主要设计原则和工作内容。围绕改善环境条件、加强耐环境能力设计这2个方面,提出了3种环境适应性设计方法,包括基于规范的设计方法、基于环境仿真的设计方法、基于预使用验证的设计方法。根据舰船风浪环境适应性设计的特点和要求,选择采用环境仿真和模型试验技术开展了应用研究。基于分析结果,提出了增加水线面系数、调整浮心、优化线型等多项改进措施建议。采用环境仿真和模型试验相结合的方式,可有效支撑舰船风浪环境适应性设计和评估,这一方法具有较高的工程推广应用价值。另外,未来应加大环境仿真技术的研究和应用力度,尝试开展多因素综合环境仿真,以进一步提高舰船的环境适应性。     

辽河流域畜禽养殖污染源仿真研究

随着国家对流域水质改善要求的逐渐提高,流域污染源管理变得日益重要。提出了一种基于CPNTOOLS的辽河流域畜禽养殖行业污染源仿真技术,并采用CPNTOOLS软件对辽河流域内一家典型畜禽养殖基地进行了仿真研究,经过多次仿真与数据统计分析,分别得出了该畜禽养殖基地的CODCr,BOD5,NH3-N,TP,TN日排放量的正态分布均值在90%,95%,99%置信水平下的置信区间,并结合排水量分别计算出各污染物指标排放浓度的区间。结合BAT处理技术对污染物浓度削减进行了计算仿真,并得出了处理后CODCr,BOD5,NH3-N,TP,TN排放浓度的正态分布均值在90%,95%,99%置信水平下的置信区间以及排放浓度的极大值和极小值。     

基于交通冲突技术的交织区交通安全评价

为了分析城市快速路多个交织区之间的相对交通安全状况,及比选同一个交织区的多个设计方案,建立基于交通冲突技术的交织区交通安全评价方法。首先,使用微观交通仿真软件模拟一定道路交通条件下车流运行状态及其随时空变化的过程,并生成车辆轨迹文件;然后,运用交通安全替代评价模型(SSAM)分析车辆轨迹文件,识别和统计交通仿真过程中"发生"的交通冲突;最后,以交织区交通冲突数与交织区交通量、交织区长度的比值作为评价指标,评价交织区的交通安全状况。案例分析表明,交织区交通冲突率越高,其服务水平往往越低;交织区的交通冲突率有随交织区交通量增加而增加,随交织区长度、交织区车道数的增加而降低的趋势。     

制动器用电磁体的另一种非对称磁路设计

为了获得更好地制动安全性及延长制动器寿命,针对相关文献中制动器用电磁体磁路的非对称设计方案的不足之处,提出了新的磁路形状设计,即采用开槽的方法来获得要求的非对称磁路,并对此作了理论分析。由于磁路形状复杂,采用Ansoft软件中Maxwell-3D对设计的电磁体进行磁场及其吸力的仿真计算。对仿真结果和理论分析作了对比。以此制作的样品试验结果表明,电磁体工作姿态平稳,未发现因卡死而出现摩擦力的大幅度波动。且磨损均匀,满足了工作寿命的相关要求,为电磁制动器安全制动、延长工作寿命提供了保证。     

基于Unity3D的L-CNG加气站事故仿真研究

为了提高员工对站内储罐事故后果的认识,采用灾害机理和灾害效果仿真相结合的方法,在选取泄漏、火球热辐射及爆炸冲击波机理模型并建立L-CNG加气站三维场景的基础上,分别计算火球热辐射和爆炸冲击波的伤害半径,并用Unity3D中的粒子系统模拟了泄漏、火焰、爆炸事故后果及伤害范围,最终开发了一套基于Unity3D平台的事故仿真系统,直观呈现灾害影响范围,对L-CNG加气站的选址及应急方案的制定具有重要意义。     

基于VR的建筑防火设计课程教学实训方法研究

由于《建筑防火设计》课程自身特点限制,仅通过课程讲授来学习消防设计相关理论知识会影响学生在工程实践中的应用。因此分析《建筑防火设计》课程改革的必要性和虚拟现实的优越性,从教学内容、方式和考核三方面进行教学改革,充分利用虚拟现实技术的灵活性、沉浸性等特点,结合课程内容开发了火灾情景现场应急处置的VR演练系统,通过引入虚拟现实技术、实训体验等教学方法,引导学生探究建筑防火设计标准和疏散策略,增强火灾情况下疏散演习的认知和体验,加深对消防安全检查要点的理解和思考,促进学生将理论学习与实践应用相连接,以不断提高学生综合运用能力和自主创新能力。     

基于CFD仿真方法的大桥锚室除湿方案研究

锚室是悬索桥的重要构成部分,常位于地下或半地下空间,进入锚室内部的雨水与地下水蒸发到空气中,若锚室除湿风系统布置不善,将使局部空气相对湿度大于40%,加大锚室内部裸露主缆钢丝的锈蚀程度,直接缩短整座大桥的使用寿命。探究了锚室除湿风系统送风口送风角度的改变与锚室内部空气速度场及绝对湿度的关系。首先根据流场运动控制与输运方程描述了锚室内部空间空气与水蒸汽的运动与分布规律,分析了在风量不变的情况下锚室内部的流速场、绝对湿度场,通过不同送风角度的比对分析原方案的情况,对不足之处加以改进。其次,在获得最佳送风角度且不改变总风量的情况下,通过改变顶部与底部送风的风量分配,探究风量分配对锚室绝对湿度的影响。研究表明,当采用顶部与底部送风结合的方式,顶部送风方向与缆束轴线方向平行且顶部送风风量为600 m³/h,底部送风风量为1 800 m³/h时除湿效果佳。     

考虑因子突变的客滚船海峡航行安全韧性动力学仿真

为有效评价影响因子扰动下客滚船海峡航行的安全韧性,提出了一种基于突变理论和系统动力学的安全韧性评估模型。首先,通过分析客滚船海峡航行安全与应急特征,构建鲁棒性、可恢复性、冗余性、多样性和适应性等航行安全韧性评价指标体系,分析客滚船海峡航行安全事故致因的因果循环关系;然后,引入突变动力学理论,建立客滚船航行安全韧性分析模型,分析客滚船海峡航行安全韧性特征,揭示各因子及不同特性对安全韧性的影响;最后,结合琼州海峡航行的场景数据开展安全韧性动力学仿真试验。结果表明：就客滚船航行而言,鲁棒性、可恢复性和冗余性的增加对韧性提升效果较为显著;环境条件中大风扰动下韧性水平较低。