离心模型试验应用论文

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土工离心模型试验技术

土工离心模型试验技术

土工离心模型试验技术
土工离心模型试验技术是一种新型的建筑技术,它能够帮助我们更好地研究地基的变形特性和抗滑性能,提高建筑工程的安全性和可靠性。

土工离心模型试验技术是指在高速旋转的平台上,通过离心力产生的模拟载荷,测试土体和岩体的抗滑性能和变形特性。

这种技术在建筑安全性方面的应用非常重要。

因为它能够有效地模拟地面的抗滑性能,可以帮助建筑工程师更好地设计地基结构,确保建筑物的安全性。

此外,这种技术可以更好地模拟地基沉降,从而更好地检测和预测地基的变形特性,以及地基和建筑物之间的相互作用,也可以为建筑提供安全性和可靠性。

土工离心模型试验技术可以将实验装置设置在模型场地上,并且可以在有限的时间和费用内完成复杂的试验,并且可以更好地实现实际场地试验的仿真。

当然,土工离心模型试验技术还可以有效地提高实验数据的准确性,从而更好地解决建筑工程的抗滑性能和变形特性的问题。

总之,土工离心模型试验技术是一种重要的建筑技术,可以有效地模拟地基抗滑性能和变形特性,从而提高建筑物的安全性和可靠性,也可以节省经济成本,提高实验数据的准确性,从而为建筑工程提供有效的保障。

离心模型试验在路基拓宽中的应用

离心模型试验在路基拓宽中的应用
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6 6・
全 国中文核心期刊
路基 工程
20 , 8年第 4期 ( 0 总第 19期 ) 3
离 心 型试 验 在 路 基 拓 宽 中的应 用 模
贾圣 东 董 营 营
( 庆交通大学 重 重庆
汤 东
40 7 ) ( 川 省 交 通 厅 规 划 勘 测 设 计 研 究 院 ) 0 04 四
1 引言
离心模 型试 验依据 相对论 理论 ,离心惯性力 和重 力 是完 全 等 效 的 。将 小 尺 寸 的模 型 置 于 离 心 机 上 ,通
过离心机 增大模 型的离 心惯性 力 ,以弥补小尺寸模 型 中 自重应力 的不 足 ,使模 型达 到与原 型相同 的应力 水
平 ,从而保证模 型测试结果和规律与 原型相似 。本 文
要求 。
3 试 验 结 果 与 分 析 对路堤试验前后位移变形 的观测 ,主要通过 在模 型侧面 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ坐标点 的坐标变 化来进行 。通 过模 型运 行完
图 1 加 筋模型横断面 图( 单位 :m c)
后 ,对最靠近路堤顶面一层坐标点 的观测 ,可 取得 路 基顶 面 最 终 沉 降 值 ,以 反 映 拓 宽 路 基 顶 面 的 沉 降
文按 等强模拟 ,并参考相关文献 [ ]~文献 [ ],推 2 4
导如下 。
F d /

F d 1 b 2 F d 一 F d 一 r /



1 “ 一 n
, 、 , /

式 中
为单位 宽度模 型加 筋材料 的拉力 ;T 为 单 。
位宽度原 型土工格栅 内 的拉力 ( 可采用单位 宽度 内的 极 限抗 拉力 ) 为模型 、原 型 中加筋材 料 的宽 ;d 、d 度 ;F 、F 为模型 、原型 中土与筋材之 间的作用力。 。 试 验 采用 塑料 纱 窗作 为 原 型土 工格 栅 的替 代材 料 ,其极 限抗 拉 强度 38 k / . N m,与原 型 中土工格 栅 的极 限 抗 拉 强 度 的 比值 为 2 ,基 本 满 足 相 似 比 的 1

离心模型试验应用论文

离心模型试验应用论文

离心模型试验应用论文【摘要】随着筋材的弹性伸长变形,给土体内部一个预加压力来抵消外部荷载引起的土压力,从而有效的减少了桥台的侧向位移,抑制了竖向裂缝的产生并阻断其扩大和贯通,大大提高了土工材料柔性桥台的稳定性。

1、引言土工材料柔性桥台作为一种新的土体稳定和加固技术,其结构类似于一般的加筋挡土墙。

由于该技术发展时间比较短,加之其构造复杂,所以迄今为止,国内外研究人员对土工材料的研究主要是针对具体工程应用而进行的一些试验和一般的理论研究,并且非常有限,借助离心模型试验来研究土工材料柔性桥台的变形特性更是少见。

本文通过土工离心模型试验进一步分析了土工材料柔性桥台的变形特性和破坏机理,为相关的设计与施工提供参考依据。

2、土工格室柔性桥台离心模型试验2.1 试验模型设计2.1.1 模型比尺土工离心模型试验是将模型置于特制的离心机中,使1/n的模型在ng离心加速场中进行试验。

本次试验所用的模型比尺n=20。

2.1.2 结构模拟(1)地基与填料的模拟由于本试验主要是针对台背填料在交通荷载与回填材料自重作用下的变形特性与破坏机理进行定性分析,所以在试验过程中假设地基是稳定的,不产生下沉变形。

台背填料选用现场的红砂岩碎石土,采用去掉大颗粒法进行填料模拟,通过筛分使最大粒径不超过1mm,按密实度93%控制。

(2)土工材料的模拟土工材料的厚度较薄,弹性模量高,如按相似率将尺寸缩小,根本无法实现,因此,必须采用替代材料。

根据朗肯土压力理论,考虑土体任意深度单元体的稳定平衡,一个结点拉筋所受的拉应力应等于填土产生的侧向应力,得出等应变原则:(St)m/(St)p=1/n (1)εm/εp=1 (2)公式(1)中St为单位宽度拉拔强度,KN/m(通过拉拔试验测定);n为缩尺比率;公式(2)中ε为土工材料的应变。

上述二公式中下标“m”、“p”分别表示模型与原型。

为此,本试验采用5mm×5mm×10mm的塑料网格代替土工材料,从上往下埋设7层,间距为30mm。

毕业设计(论文)-基于PROE离心泵叶轮三维建模及流场数值模拟分析模板

毕业设计(论文)-基于PROE离心泵叶轮三维建模及流场数值模拟分析模板

摘要本文将曲面造型与数值计算有机的结合在一起应用到离心泵叶轮的设计中。

采用二维造型得到计算区域,通过对离心泵叶轮内部流场的数值计算与分析,得到较好的离心泵叶轮。

本文主要对离心泵叶轮的计算公式进行研究,并对离心泵叶轮的尺寸进行计算。

建立了一个叶轮轴面投影图,为叶轮的绘型做准备。

选择一种适合的绘型方法,完成离心泵叶轮的绘型。

最后再利用PRO/E软件建立离心泵叶轮的三维实体模型,即完成了在PRO/E中的三维建模。

为了方便流场数值的模拟分析,使用Gambit软件对所得的三维模型进行划分网格,运用fluent软件做出边界条件并计算,再使用fluent软件对所设计的离心泵叶轮内三维流场进行了数值模拟,并对计算结果进行了分析。

而后采用基于标准k一e湍流模型来求解,在非结构化网格中,采用基于有限元的有限体积法对方程进行离散,用压力校正法进行数值求解。

利用湍流模拟结果,分析了离心泵叶轮进口边位置对泵性能的影响。

由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术,因而fluent能达到最佳的收敛速度和求解精度。

本文结合实例和经验,通过对离心泵叶轮CFD计算结果的分析,说明所设计的叶轮是成功的。

关键词:离心泵叶轮;PRO/E;三维建模;数值模拟;计算流体动力学(CFD)Title Based on PRO / E centrifugal impeller three-dimensional modeling and numerical simulationAbstractThis article will surface modeling and numerical computation applied to the organic combination of centrifugal pump design. Be calculated using two-dimensional modeling area, through the centrifugal pump impeller Numerical calculation and analysis, get a better pump impeller.In this paper, the formula for centrifugal pump impeller to study, and calculated the size of centrifugal pump impeller. The establishment of a leaf axle plane projection, the drawing of the impeller to prepare. Select the drawing of a suitable method to complete the drawing of centrifugal pump impeller. Finally, using PRO / E software to establish the three-dimensional solid model centrifugal pump impeller, which was completed in PRO / E in the three-dimensional modeling.In order to facilitate numerical simulation analysis,the use of proceeds Gambit software mesh three-dimensional model,using fluent software to make the boundary conditions anf calculate,and then use software designed for fluent centrifugal pump impeller flow field is numerically simulation and calculation results are analyzed. Then based on the standard k a e turbulence model to solve, in the unstructured grid, finite element based finite volume method to discretize the equations using the numerical solution of the pressure correction method. Turbulence simulation using the results of analysis of a centrifugal pump impeller inlet side of the pump performance of the location. As a result of a variety of multi-grid solution method and the accelerating convergence technology, which can achieve the best fluent convergence speed and solution accuracy.In this paper, examples and experience, through the centrifugal pump impeller CFD analysis results, indicating that the impeller is successful. Keywords: centrifugal pump impeller; PRO / E; three-dimensional modeling; numerical simulation; computational fluid dynamics (CFD)目录基于PRO/E离心泵叶轮三维建模及流场数值模拟分析第一章绪论1.1论文研究的背景:泵广泛应用于国民经济的各个部门,它的技术性能对各相关行业影响巨大,长期以来采用“手工设计一样机生产一样机测试一设计修改”的生产路线,其不仅研制开发费用高,而且周期很长。

离心模型试验在土木工程中的应用

离心模型试验在土木工程中的应用

离心模型试验在土木工程中的应用离心模型试验是土木工程中常见的一种实验手段,它通过将真实尺寸的结构模型缩小并以高速旋转的方式进行试验,来模拟真实环境下的工程行为。

离心模型试验在土木工程中广泛应用,可以用于研究建筑物、桥梁、隧道等结构在地震、风载、水工等各种外力作用下的力学行为,为工程设计提供科学依据。

一、地震工程中的应用地震是土木工程中重要的考虑因素之一,离心模型试验可以模拟真实地震波谱,通过观察结构的动力响应情况,可以评估抗震性能。

离心模型试验可以研究建筑物、桥梁等结构在不同地震荷载下的受力情况,优化结构的设计,提高其抗震能力。

二、风工程中的应用风是影响建筑物稳定性的重要因素之一,离心模型试验可以模拟不同风速下的风载作用,研究建筑物的风振问题。

通过离心模型试验,可以观察结构的位移、变形情况,了解结构在风作用下的响应规律,进而优化设计,提高结构的安全性。

三、水工程中的应用水文条件对水工结构的稳定性和安全性有着重要影响,离心模型试验可以模拟水流的作用,研究各类水工结构在流速、水位变化等情况下的受力性能。

通过离心模型试验,可以观察结构在水流冲击下的反应,并针对水工结构的设计做出相应的优化和改进。

四、桥梁工程中的应用桥梁是土木工程中重要的建筑物类型,离心模型试验在桥梁工程中也有广泛应用。

通过离心模型试验,可以研究桥梁结构在不同荷载下的受力性能,包括自重、交通荷载、地震荷载等。

通过模拟实际情况,并观察结构的变形和破坏情况,可以对桥梁的结构设计进行改进和调整,提高桥梁的承载能力和安全性。

总的来说,离心模型试验是土木工程中的重要实验手段之一,可以模拟真实环境下的力学行为。

通过离心模型试验,我们可以更好地了解土木工程结构在不同力学作用下的行为规律,为工程设计提供科学依据。

离心模型试验的应用范围广泛,可以用于地震工程、风工程、水工程、桥梁工程等多个领域,对于提高结构的安全性和可靠性具有重要意义。

在未来的土木工程发展中,离心模型试验将继续扮演重要角色,为工程设计和建设提供更加准确可靠的依据。

离心技术在高中生物学实验中的应用

离心技术在高中生物学实验中的应用

离心技术在高中生物学实验中的应用
离心技术是一种现代生物技术,它可以分离细胞、液体、固体物质和其他分子,并对这些
物质进行研究,对高中生物学课程有重要意义。

在使用离心技术进行细胞研究时,经常使用特殊技术来分离细胞的液体组分,从而分离出细胞的关键结构。

该技术还可以用于分离含有关联性活性的分子和重要细胞结构组分。

因此,离心技术在高中生物课程中可以用于涉及细胞结构、有机体内部物质和代谢研究的实验。

离心技术还可以用于分离极端条件下的生物大分子,例如核酸、蛋白质和唾液的分解代谢产物。

该技术可以用来分离细胞核外蛋白质以及在细胞空间中分布的细胞结构和分子。

因此,离心技术可以用于研究核糖核酸的结构特性和调控,以及细胞器的结构特性和功能,
从而为生物学教育提供帮助。

此外,离心技术还可以用于检测病毒和病毒包装,可用于鉴定病毒。

它还可以用于分离分
布在染色体外回文序列内的DNA和RNA,用于调查染色体结构及其内部大分子的功能和
应用。

因此,离心技术在高中生物学实验中具有重要意义。

综上所述,离心技术在高中生物学实验中有着重要的应用,它可以用于细胞研究,用于检测病毒和病毒包装,分离极端条件下的生物大分子,以及检测染色体内的DNA和RNA等,都有助于加深学生对生物的认知。

采用离心模型试验分析深厚软土变形控制效果

采用离心模型试验分析深厚软土变形控制效果

l 试验设计
11 试 验方 案 .
模型所用 软土地 基填料 由现场取 回, 暗灰 呈 色, 其主要物性 指标 如表 1 列。袋装砂井用 粗 所 化纤毛线模拟 , 喷桩是用 45 水泥与现场土拌 粉 2
试验模型模拟 的是深厚层 软土地基路堤 的全
断面 , 地基条件为水平地基 , 软土层厚为 2 m 1 。路
基面宽 1.m, 29 边坡度 1m= :. , : 115 路堤 中心高度
合后 , 按模型比尺缩小后的尺寸预制而成 , 灰土 比
为 1%。路堤填料用重金石 粉与一种红土拌合而 5 成, 该红土 的主要物性 指标 如表 2所 列。加筋垫 层用塑料纱窗按等强度原则模拟 。
为 6 。加固措施有两种 : m 排水 固结法——袋 装砂
刘启党 ,奚涵川
(. 1广东华路交通科技有 限公 司, 广州 502 ; . 140 2广东 虎门技 术咨询有 限公司 , 广州 503 ) 160
摘要 : 袋装砂井和粉喷桩是对软 土地基加 固处理的两种 常用方法 。以离 心模 型试 验为手 段 , 选取沿 海地 区典型 的深厚软土地基 为对 象 , 分析袋装砂 井和粉喷桩控制软基水平 变形和竖 向变形 的效果 , 并进行 了比较 。

“ 水平变形值 ” “一 表示测点相对原位置 中, ” 往右边移动 , ” “+ 表示 测点相对于原位置往左边 移动 ;沉降变形值 ” “一 表示测点相对原位置 “ 中, ”
— 。
水平变形主要发生在这三层 与两侧边坡相对应的
区域 内。最大水平变形为 2 m 发生在第 4 6 m, 层左 侧坡脚 内侧 9 m 0 m处。
井处理( 砂井截面直径 7 m 长 2 m, 0 m、 1 呈梅花形布

利用有限元分析离心模型试验的可靠性

利用有限元分析离心模型试验的可靠性

【 A b s t r a c t ] Wi t h t h e r a p i d e c o n o m i c d e v e l o p m e n t , t h e c o n s t r u c t i o n o f t h e a i r p o r t i s a s a v e r y i m p o r t a n t p a r t , t h e a t r i c l e r e l i e s o n t h e G u a n g x i
Fi I l i t e El e me nt Ana l y s i s o f t h e Re l i a b i l i t y o f t h e Ce nt r i f ug e Mo de l Te s t
LI ANG Di ZHANG J u n— h u i CH EN Yu REN Lo n g W ANG A0 _ - k e
ma k e t h e t e s t t h a t u s e o f t h e e x i s t i n g c e n t if r u g e mo d e 1 t e s t p in r c i p l e s a nd b a s i c t h e o r y .a n a l y s i s t h e e mb nk a me n t o f h i g h- il f l s e t t l e me n t l a w.Th i s a r t i c l e i s ma i n l y b a s e d o n ANS YS in f i t e e l e me n t s o twa f r e a s t h e me d i a o n t h e s c e n e e mb a n k me n t a n d c e n t r i f u g e mo d e l t e s t e mba nk me n t mo d e l i f n i t e e l e me n t c a l c u l a t i o n o f s e d i me n t a t i o n u n d e r g r a v i t y l o a d t o v e if r y c e n t r i f u g e mo d e l t e s t s t o s t u d y t h e f e a s i bi l i t y o f S t o n e Emb n kme a n t s e t t l e me n t .t 0
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离心模型试验应用论文
【摘要】随着筋材的弹性伸长变形,给土体内部一个预加压力来抵消外部荷载引起的土压力,从而有效的减少了桥台的侧向位移,抑制了竖向裂缝的产生并阻断其扩大和贯通,大大提高了土工材料柔性桥台的稳定性。

1、引言
土工材料柔性桥台作为一种新的土体稳定和加固技术,其结构类似于一般的加筋挡土墙。

由于该技术发展时间比较短,加之其构造复杂,所以迄今为止,国内外研究人员对土工材料的研究主要是针对具体工程应用而进行的一些试验和一般的理论研究,并且非常有限,借助离心模型试验来研究土工材料柔性桥台的变形特性更是少见。

本文通过土工离心模型试验进一步分析了土工材料柔性桥台的变形特性和破坏机理,为相关的
设计与施工提供参考依据。

2、土工格室柔性桥台离心模型试验
2.1 试验模型设计
2.1.1 模型比尺
土工离心模型试验是将模型置于特制的离心机中,使1/n的模型在ng离心加速场中进行试验。

本次试验所用的模型比尺n=20。

2.1.2 结构模拟
(1)地基与填料的模拟
由于本试验主要是针对台背填料在交通荷载与回填材料自重作
用下的变形特性与破坏机理进行定性分析,所以在试验过程中假设地基是稳定的,不产生下沉变形。

台背填料选用现场的红砂岩碎石土,采用去掉大颗粒法进行填料模拟,通过筛分使最大粒径不超过1mm,按密实度93%控制。

(2)土工材料的模拟
土工材料的厚度较薄,弹性模量高,如按相似率将尺寸缩小,根本无法实现,因此,必须采用替代材料。

根据朗肯土压力理论,考虑土体任意深度单元体的稳定平衡,一个结点拉筋所受的拉应力应等于填土产生的侧向应力,得出等应变原则:
(St)m/(St)p=1/n (1)
εm/εp=1 (2)
公式(1)中St为单位宽度拉拔强度,KN/m(通过拉拔试验测定);n为缩尺比率;公式(2)中ε为土工材料的应变。

上述二公式中下标“m”、“p”分别表示模型与原型。

为此,本试验采用5mm×5mm×10mm的塑料网格代替土工材料,从上往下埋设7层,间距为30mm。

(3)台背结构模拟
一般用铝板作为结构物的替代材料,但铝板的弹性模量与混凝土相差太远,因此,必须选用合适厚度的铝板,即应使两者抗弯刚度相等。

按照离心模型试验相似率,所需铝板厚度为:
δm=(δp/n)×(Ep/Em)1/3 (3)
公式(3)中:Em、Ep分别为模型与原型的弹性模量,MPa;δm、
δp分别为模型与原型的厚度,m。

经计算,本次试验选用3mm厚的铝板代替混凝土台背,而铝板的长、宽按相似率设计。

2.2 试验过程及其分析
本试验分加筋和未加筋2种工况。

参照常规方法,在模型一侧划分网格,选择观测点埋设大头针,考察背墙水平位移与离心加速度的关系。

本试验将2种工况的模型放在同一模型箱中进行同步试验。

试验结果如图1-2。

图1 未加筋桥台水平位移曲线
图2土工材料柔性桥台水平位移曲线
图2曲线显示,离心加速度 0~20g(g为重力加速度)主要为竖向沉降,20~40g之间模型中逐渐的出现微小裂缝,背墙顶部向前倾移承受主动土压力,而底部土体承受被动土压力,在图中表示为负值。

随着离心加速度的增大,微裂缝变大并相互贯通,到60g时开始出现整体滑动,接近100g时,模型破坏,墙体最大位移为0.73cm。

与图1相比,图2曲线变化平缓,墙背顶部最大位移为0.57cm,而墙脚位移几乎为零;并且各层之间的微裂缝在加筋界面相互“错位”而未贯通。

同时还进一步发现,加筋后使裂缝逐渐“远离”背墙,未见整体滑移现象。

3、土工材料柔性桥台变形特性
离心模型试验揭示,虽然上述2种工况的背墙顶部水平位移均随
离心加速度增加而增大,变化速率也随之增加,且沿非线性分布,但未加筋桥台产生的位移明显大于土工材料柔性桥台产生的位移;同时,未加筋桥台产生整体滑移,而土工材料柔性桥台由于微裂缝的阻断和错位,台背未见破坏。

各种相关试验揭示,土工材料柔性桥台大致呈现如下变形特性:1)、在离心模型试验过程中,土工材料柔性桥台既有竖向变形,也有水平变形,但当离心加速度较少时,以竖向变形为主,水平变形并不明显。

2)、随着离心加速度的增加,相当于填土高度或车辆荷载的增加,水平位移逐渐增大,土体内部出现拉应力,从而产生竖向裂缝。

3)、随着离心加速度的进一步增加,竖向裂缝不断扩大,导致在土体内部产生局部塑性区,并随之增大而扩散,从而产生了局部剪切破坏,最后加速了桥台的滑移。

4、结论
(1)通常背墙顶部水平位移均随离心加速度增加而增大,变化速率也随之增加,且沿非线性分布;
(2)未加筋桥台产生的位移明显大于土工材料柔性桥台产生的位移,同时,未加筋桥台产生整体滑移;而土工材料柔性桥台由于微裂缝的阻断和错位,台背未见破坏
(3)随着筋材的弹性伸长变形,给土体内部一个预加压力来抵消外部荷载引起的土压力,从而有效的减少了桥台的侧向位移,抑制了竖向裂缝的产生并阻断其扩大和贯通,大大提高了土工材料柔性桥
台的稳定性。

参考文献:
[1] 李健.柔性挡土墙技术的应用及改进[J].建筑技术开发,2002.11
[2] 包承纲等.土工离心模型试验原理[J]. 长江科学院院报,1998.4
[3] 葛折圣,黄晓明. 含EPS夹层台背回填材料的离心模型试验[J].交通运输工程学报,2004.3。

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