陈杰
- 作品数：14 被引量：73H指数：5
- 供职机构：中南大学土木工程学院防灾科学与安全技术研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程建筑科学矿业工程自动化与计算机技术更多>>
- 管廊内泄漏口朝向对天然气管道泄漏扩散影响的模拟分析被引量：3
- 2021年
- 为掌握综合管廊内天然气输气管道泄漏口朝向对气体扩散的影响,使用FLUENT软件对4种不同朝向的泄漏口泄漏过程进行3维数值模拟,对比分析不同工况下气体浓度分布。结果表明:泄漏形成的射流产生强烈气体掺混,降低泄漏口附近气体浓度梯度;随着距泄露孔距离的增加,气体受惯性力作用减弱,并在浮力作用下抬升。管廊纵截面气体浓度场可分为泄漏口附近的均匀区和距离泄漏口较远的分层区。在均匀区内,探测器高度上气体质量分数纵向分布呈阶梯状;距泄漏口较远距离(大于20 m),泄漏口朝向对探测器高度上气体浓度纵向分布影响较小。基于稳态气体分布控制方程,提出气体在分层区内纵向分布关系式。当泄漏口刚好位于2探测器中央(最不利工况)时,泄漏孔朝向为X+(管道距离壁面较远侧)的泄漏气体在喷出后与空气接触时间长,产生涡量更大,使气体在管廊纵向上蔓延速度降低,探测器响应时间相对较长。
- 雷鹏陈长坤史聪灵陈杰赵冬月赵小龙
- 关键词：综合管廊数值模拟
- 深部采场无底柱深孔后退式开采围岩力学响应特征被引量：1
- 2015年
- 运用Surpac和FLAC3D组合建模技术建立深部矿区三维数值分析模型,基于多元线性回归分析方法模拟反演出深部区域现存地应力场,采用模型重构方法获取了采场及周边的局部地应力分布规律。研究某采场利用无底柱深孔后退式采矿方法开采的围岩力学响应特征,结果表明:1)采场围岩的最大拉应力为0.40 MPa,最大水平位移为28.2 mm,出现在采场Y向中轴线附近南帮位置,最大垂直位移为27.43 mm,出现在Y向中轴线附近顶板位置,采场围岩发生了一定范围的塑性破坏;2)采场Y向中轴线附近位置顶板位移较大,应加强地压监测;采场东头由于受到爆破积累损伤的影响,在对东头侧向崩矿时,要适当调整孔网参数;采场南帮临近区域要增加预裂孔、减小单孔装药量及每段起爆药量,防止爆破超挖矿柱,影响整个盘区的稳定。
- 罗周全陈杰谢承煜汪伟秦亚光陈轶俊
- 关键词：力学试验地应力场
- 城市群灾害风险类型及特点分析被引量：5
- 2019年
- 为探究城市群灾害风险种类和特征,运用文献调查与案例分析相结合的方法对城市群灾害风险进行了系统研究。结果表明:从承灾体和应急管理角度考虑,可将城市群灾害风险划分为成员城市一般灾害风险、成员城市重大灾害风险、城市群内城市间跨区域灾害风险。城市群灾害风险特点表现为,承灾体更为集中、风险源类型更为多样、次生衍生灾害更易发生、区域、地域性特征更为明显、跨区域协同应急要求更高、动态变化特征更为明显。未来需加大城市群灾害风险评估及相关防控技术的研究,推动城市群应急管理体系的建设与完善。
- 陈长坤赵冬月陈杰
- 氢气爆燃作用下核电站安全壳力学响应数值模拟分析被引量：1
- 2016年
- 在核电站严重事故中,由氢气爆燃产生的压力载荷会危及安全壳完整性致其失效,进而造成放射性物质泄漏的严重危害。通过ANSYS/Fluent有限元数值模拟软件,建立了安全壳有限元模型,并对安全壳内氢气爆燃过程以及其力学特性进行了数值模拟研究,获得了氢气爆炸过程中的超压值、升压速率、安全壳变形以及压应力分布。结果表明:爆燃波传递引起压强升高,火焰阵面处压强最高,爆燃波所经区域超压疾速上升随后快速下降;爆燃作用下,顶部壳体和下部筒体连接区域混凝土位移最大,最大压应力也集中分布在该区域,最易受到破坏。获得的结论可为安全壳结构抗爆设计和安全性研究提供理论参考。
- 陈长坤陈杰王玮玉刘晅亚
- 关键词：安全壳数值模拟核电站
- 铁路隧道整体式衬砌火灾力学响应特性数值模拟被引量：1
- 2015年
- 通过ANSYS有限元数值模拟软件,建立了铁路隧道整体式衬砌的二维热力耦合有限元计算模型,基于ISO834标准火灾温升曲线,对不同单双线和不同等级围岩的铁路隧道整体式衬砌(单线III级围岩衬砌、双线III级围岩衬砌、单线IV级围岩衬砌、双线IV围岩衬砌)的火灾力学响应行为进行了数值模拟研究,获得了火灾作用下,不同的铁路隧道整体式衬砌拱顶竖向位移、边墙侧向位移、压应力、剪切应力的变化情况。结果表明:双线整体式衬砌拱顶的竖向位移大于单线整体式衬砌,围岩等级越大整体式衬砌拱顶的竖向位移越大,整体式衬砌承受的最大压应力和最大剪切应力随时间集中在不同厚度层的混凝土区域上。所获得的结论可为铁路隧道整体式衬砌的防火设计和安全性研究提供理论参考。
- 陈长坤杨建陈杰
- 关键词：衬砌结构火灾数值模拟力学特性
- 主溜井冲击损伤机制分析及实测验证被引量：19
- 2015年
- 为准确判断溜井受矿石冲击的损伤情况,基于影响溜井的损伤因素,构建了溜井受矿石冲击的损伤理论模型,并据此运用MATLAB计算获得矿石对溜井冲击的冲量分布。采用MADIS-FLAC3D数据耦合技术建立溜井冲击损伤数值模型,揭示了溜井冲击损伤的分布规律。综合运用空区激光探测系统(CMS)和大型矿床三维软件SURPAC,实现了对溜井垮塌三维信息的准确获取及可视化,并对所建立模型的计算分析结果进行了验证。结果表明:(1)根据溜井冲击损伤模型计算得到溜井受冲击的范围标高为-265.83^-292.28 m,冲量在此区间呈现先增大后减小的规律,在标高为-272.88 m处达到最大,为13.52k N·S;(2)通过数值模型分析得到溜井受矿石冲击一侧在标高为-264.12^-294.88 m区间段发生了位移变化,并在相应区间段形成一定范围的塑性区,说明矿石冲击破坏了此处溜井围岩的稳定性;(3)数值分析得出的最大位移监测值出现的位置与探测模型垮塌区域的最大断面标高一致,实际探测获得的溜井垮塌最严重区域形态与数值模拟确定的塑性区相吻合。
- 罗周全陈杰谢承煜汪伟刘晓明
- 关键词：冲击载荷数值模拟
- 地下金属矿山主溜井损伤分析及修复研究被引量：14
- 2014年
- 主溜井放矿过程中矿石对溜井的冲击和磨损易造成溜井的变形、失稳和垮塌。为深入分析溜井的损伤机理,构建了溜井受矿石冲击的冲击损伤理论模型和受矿石摩擦的磨擦损伤理论模型。基于冲击损伤理论模型,运用MATLAB计算得到溜井受矿石冲击的冲量分布规律。通过空区激光探测系统(CMS)探测获取溜井三维信息并导入到SURPAC中生成三维可视化模型,准确获取了溜井垮塌区三维形态和实际边界。基于损伤分析和探测模型对溜井垮塌现状提出了修复方案。结果表明:通过溜井冲击损伤模型可定量计算得到溜井受冲击的区域冲量分布规律;通过探测获取的溜井垮塌区域与计算得到溜井受冲击的区域结果基本一致;溜井探测模型分析结果能支持溜井冲击损伤理论模型和摩擦损伤模型。
- 陈杰罗周全谢承煜汪伟
- 不同布置形式下的桥架电缆燃烧特性被引量：2
- 2022年
- 电缆一般是以成束的形式来敷设,同时多集中布置在墙壁附近以及顶棚下方等特殊空间,如电缆隧道、电缆沟、厂房等,这使得电缆桥架火灾在上述特殊环境下往往表现出较为复杂的蔓延行为,同时,电缆燃烧火焰及其形成的熔滴会对附近结构造成破坏,具有较大的危险性。为此,本文以单排桥架电缆为研究对象,分析不同布置间距以及贴壁情况下的电缆燃烧特征。研究结果表明:堆叠、紧密及不同间距(10,20和30 mm)工况下的电缆火蔓延平均速率依次降低;电缆燃烧熔滴质量以及热释放速率平均值和最高值均随电缆间距增加而减小;侧壁和顶板均可以通过影响电缆燃烧火焰的空气卷吸量或热反馈效应而加快电缆燃烧过程,其中,“侧壁+顶板”组合限制条件对电缆燃烧的促进程度最大。
- 陈长坤徐童陈杰左博元
- 关键词：燃烧特性热释放速率
- 阻塞比对地铁隧道烟气流速及温度分布的影响分析被引量：3
- 2019年
- 采用FDS模拟技术研究地铁隧道截面阻塞比和隧道截面形状对临界通风速率、临界通风下顶棚最高温度分布及列车周围温度分布的影响。结果表明:阻塞比增加,圆形截面隧道的烟气流速增大,矩形隧道的先增大后减小,且圆形的大于矩形;阻塞比增加,临界通风速率减小,且当阻塞比相同时,圆形截面的临界通风速率大于矩形截面;在临界通风速率下,阻塞比对隧道顶棚温度的影响主要集中于列车着火位置上部,且随着阻塞比的增加,隧道顶棚最高温度升高。
- 赵小龙陈长坤陈杰康朋飞
- 关键词：地铁隧道阻塞比隧道火灾临界风速温度分布
- 基于PCA和BP神经网络的采空区稳定性评价模型研究被引量：4
- 2015年
- 针对采空区稳定性评价因素的复杂性和相关性特点,提出主成分分析(PCA)与BP神经网络相结合的采空区稳定性综合评价方法。经综合分析确定以工程地质因素、采空区赋存结构参数、采动因素3个一级影响因素为基础的评价指标体系,以此为基础构建了采空区稳定性评价的BP神经网络评价模型。以某大型铅锌矿山地下采空区为例,应用CMS探测系统获取采空区相关数据生成采空区3D实体模型,并根据BP神经网络训练出的计算模型对采空区稳定性的等级进行评价。研究结果表明:PCA和BP神经网络相结合的方法使输入变量由13个减少为5个,避免了由于变量相关性带来的影响,简化了评价过程,结果更加合理。现场探测结果与BP神经网络计算结果相互支持。
- 陈轶俊刘敦文陈杰朱鼎耀郑荣凯
- 关键词：采矿工程采空区稳定性主成分分析BP神经网络
