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一种模拟自由面内碰撞试验机构: 本发明涉及一种模拟自由面内碰撞试验机构，包括支撑台面以及设置于所述支撑台面上的入撞发射控制装置和被撞体控制调节装置，其中，所述入撞发射控制装置包括入撞驱动单元、入撞导向单元和入撞参数测量单元，所述入撞驱动单元和入撞导向单...; 邓小伟余征跃

一种淹没射流环境下水射流岩石自由面切割试验装置: 本发明公开了一种淹没射流环境下水射流岩石自由面切割试验装置，涉及岩土工程检测领域，包括封闭实验仓、高压水射流系统、压力伺服系统以及水压力传感装置，封闭实验仓内设置有用于夹持待测岩石块块的夹持组件，通过压力伺服系统调整封闭...; 马啸马远刚苏舟舟周辉肖建成卢景景程志耀车东霖高国辉

硬岩多阶梯自由面张剪连续破岩装备: 本申请涉及坚硬矿岩体破碎挖掘技术领域，尤其是涉及硬岩多阶梯自由面张剪连续破岩装备，硬岩多阶梯自由面张剪连续破岩装备，包括：车体；第一刀具，转动连接在车体上；第二刀具，同轴连接在第一刀具远离车体的一面且能跟随第一刀具一同转...; 王少锋石鑫垒

有自由面渗流问题的等效裂隙网络模型: 2024年; 为降低传统连续介质渗流模型的网格依赖性并提升数值计算稳定性,基于连续介质渗流模型,通过引入表征单元体将均匀多孔介质水平和竖直孔隙概化为正交裂隙网络,建立了有自由面渗流问题的等效裂隙网络模型。推导了等效裂隙网络模型的渗流速度、连续性方程及边界条件的等效形式,将二维渗流问题转化为一维等效裂隙网络渗流问题。结合连续型罚Heaviside函数,将湿区渗流流速扩展至整个研究区域,给出了等效裂隙网络渗流分析的有限元求解格式。通过与均质矩形坝和梯形坝其他数值解的对比分析,验证了等效裂隙网络模型的有效性。最后将该方法应用于土质斜心墙坝稳定渗流分析,计算结果很好地反映了黏土心墙防渗体与上下游坝壳堆石区的自由面分布规律,揭示了黏土心墙防渗体的阻水效应。; 闯喜宏樊鑫成秦慧凯; 关键词：自由面稳定渗流表征单元体

有自由面的裂隙网络稳定渗流试验与数值分析被引量：1: 2024年; 为探究裂隙网络含自由面的稳定渗流特性,设计可视化的二维裂隙网络渗流试验装置,通过调节裂隙网络模型的上、下游水头开展一系列裂隙网络渗流试验,依次记录自由面水头高度和渗流流量大小;同时基于有限元软件COMSOL Multiphysics中的Darcy接口,建立等比例二维裂隙网络数值模型,复现试验工况并与试验结果对比分析。对比发现试验结果与模拟结果基本吻合,这验证了试验结果的有效性以及数值模拟的准确性。研究结果表明:影响自由面变化的主要因素为上、下游水头高度及二者高度差:渗流水力梯度越大,自由面位置的下降越快;渗流水力梯度相同的水力条件,上、下游水头越高,形成的自由面水头越高,自由面降落曲线也越陡。其中,若上、下游水头高度不处于近似的水平,二者对于自由面位置的影响存在较大差异。自由面变化的基本规律符合Dupuit公式的表述。稳定渗流的水力梯度与平均流量仅在流量较小时符合线性相关,随着水力梯度的增加,二者关系呈现明显的非线性。; 张旭盛建龙叶祖洋叶祖洋; 关键词：稳定渗流裂隙网络自由面透水层

一种水动力自由面LB模拟方法、系统及存储介质: 本发明公开了一种水动力自由面LB模拟方法、系统及存储介质，通过获取针对目标水体的初始参数来导入设定的三维水动力自由面LB模型进行模拟运算，得到目标水体基于时间和空间的自由水面数据、流速数据和压力数据，以精准刻画输出目标水...; 彭培艺刁伟彭永勤张绪进杨文元

非定常自由面流动模拟的反扩散VOF算法研究: 2024年; VOF(Volume of Fluid)方法由于其良好的守恒性和网格适应性,且具有计算资源需求相对较小等优点,成为船舶水动力学领域自由面流动CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟的主流方法。但原始的VOF方法存在较为严重的界面扩散问题,导致模拟的界面厚度过大、空间分辨率不够,进而影响流场相关变量的计算精度,这一问题在非定常自由面流动模拟中尤为明显。本文针对上述问题,通过在VOF控制方程中引入人工对流项以达到抑制界面扩散、压缩界面厚度的目的,并采用隐式离散人工对流项的方式提高计算稳定性,形成了反扩散VOF算法。经Zalesak和剪切场等经典算例在不同数量网格下的测试验证,表明反扩散VOF算法能够大幅压缩界面厚度,同时明显减小质量误差。随后的三维无障碍溃坝算例和破舱进水算例,进一步证明了反扩散VOF算法在实际非定常流动模拟中能够更好地捕捉自由面并提高计算精度。; 李晓东吴乘胜王星王星张亚英; 关键词：自由面 VOF方法反扩散

近自由面圆碟形水下滑翔机波浪响应特性研究: 2024年; 为揭示圆碟形水下滑翔机在近自由面作业时受波浪影响下的运动响应特性,利用粘流CFD技术开展近自由面圆碟形水下滑翔机水动力数值模拟。首先,对圆碟形水下滑翔机在大攻角条件下的水动力性能进行计算;其次,研究圆碟形水下滑翔机在不同来浪条件和距自由面距离下的水动力性能及其动态运动响应。研究结果表明,随着航速的增加,圆碟形水下滑翔机的升力、阻力和俯仰力矩的绝对极值均增大;波高和波长的增加会使圆碟形水下滑翔机的下潜距离增加,同时减小俯仰角并降低滑翔速度。随着圆碟形水下滑翔机距自由面的距离增加,波浪对其运动响应的作用逐渐减弱,圆碟形水下滑翔机的运动趋于稳定。; 吕泽禹王天霖; 关键词：水动力性能

水射流构造自由面下滚刀线性切割破岩特性研究被引量：1: 2024年; 为了分析水射流构造自由面情况下的滚刀切割破岩特性,本文采用有限元模拟分析方法,建立自由面工况下滚刀破岩模型,模拟不同切宽下滚刀切割岩石动态过程,得到水射流构造自由面工况下滚刀破岩载荷、破岩状态等变化规律,并利用线性切割实验进行验证。研究结果表明:水射流构造自由面后滚刀切割过程中,岩石会产生表面和内部拉伸裂纹,且当切宽小于临界值50 mm时,滚刀临近自由面侧的拉伸裂纹可以延伸到自由面,促进岩石破碎;水射流构造自由面情况下的滚刀破岩垂直载荷最大,侧向载荷最小,且合适的切宽可以显著改善滚刀受载;当滚刀能有效利用水射流构造的自由面破岩时,其破岩比能耗远低于无自由面效应下的滚刀破岩比能耗,前者仅约为后者的30%,破岩效率得到显著提高。研究结果可为水射流辅助滚刀破岩参数设计提供依据。; 张旭辉谭涛钟科龙金京夏毅敏; 关键词：水射流自由面有限元模拟滚刀破岩效率

近自由面通气空泡诱导的飞溅水层闭合行为数值模拟: 2024年; 当空泡与自由面距离较远时,两者不会发生界面的直接相互作用,表现为以界面间液态水为间接媒介的弱耦合作用。当空泡靠近自由面时,两者界面发生直接相互作用,表现为空泡通气、自由面飞溅以及水层闭合行为的强耦合作用。本文通过数值模拟分析了强耦合作用下飞溅水层闭合行为。基于开源的OpenFOAM平台的多相可压缩求解器,采用有限体积法直接求解Navier-Stokes方程,并使用流体体积法来捕捉气液界面。结果表明,外部气体进入空泡的时间随着无量纲距离γ和环境压力的增加而减少,飞溅水层闭合高度随无量纲距离γ的增加而增加,随着环境压力的增加而减少。通过对飞溅水层受力分析,获得了近自由面空泡诱导的飞溅水层闭合机制,主要是由水层两侧的压差力驱动,而且,水层闭合时间与环境压力满足-0.92幂次律关系。; 王广航王静竹杜岩王志英王一伟; 关键词：数值模拟

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