以焦作煤业集团九里山矿煤层深孔聚能爆破试验为基础,利用数值模拟分析了爆破煤体应力变化规律,发现聚能爆破效应导致应力峰值增大,扩大了煤体裂隙区范围.同时对聚能爆破钻孔参数进行优化,确定了合理的炮孔直径、爆破孔间距、爆破孔与邻近抽放孔及煤层顶底板间距.现场试验结果表明:优化的钻孔参数不仅使聚能爆破增透效果显著而且保证了爆破过程的安全

讨论了广义二阶流体的脉冲泊肃叶流动,引入黎曼-刘维尔分数阶微分建立本构方程,结合不可压缩流体时间分数阶动量方程,得到控制方程.利用傅里叶正弦变换和分数阶拉普拉斯变换,获得流体速度解析解.利用Stehfest算法对结果进行数值模拟,通过图像讨论了分数阶参数以及延迟时间对流动的影响.结果表明速度过冲现象主要取决于动量方程的时间分数阶参数

通过建立19 t大钢锭充型过程的流动和传热模型,研究大钢锭充型初期的流场和温度场分布特征,针对一系列不同尺寸结构模底砖的钢锭模进行充型过程的数值模拟,研究模底砖结构对充型初期钢液面卷渣的影响.充型初期钢液面波动大,且凝固层推进快,易发生卷渣并被捕获至坯壳.当模底砖下口直径小于上口直径时,钢液进入钢锭模的流速主要取决于模底砖下口直径,并随着下口直径的增大而迅速减小.对于19 t钢锭,当模底砖下口直径大于90 mm后能在很大程度上减小充型初期的卷渣概率

以激光材料处理为背景,通过在高能脉冲激光照射下材料表面温度变化的实验研究,测量了在这种高能量、短脉冲、温度变化率极大的情况下材料表面的温升速率和温度变化规律,并且结合实验条件对2种不同的导热模型进行了数值模拟.实验结果显示当激光脉冲宽度较大时,实验结果和傅立叶导热模型的计算结果很吻合,随着激光脉冲宽度的减小,实验结果逐渐偏离傅立叶导热模型,而与双曲导热模型比较接近,同时出现了\二次升温\等非常规现象

采用增量形式的平衡方程,建立了有限索单元平衡迭代列式.对一个张拉整体结构中所采用的预应力索梁结构模型进行了全过程数值模拟,并对该结构的受力特点及张拉过程中荷载效应进行了分析.其重点是结构中关键结点的初位移的施加方法以及整体性能的控制.结果表明,该结构中梁形成一定程度的反拱对结构的整体稳定性及形成较为均匀的内力分布有一定的积极贡献

为解决采空区下薄顶煤巷道支护设计中所面临的各种力学问题,通过七因素三水平的正交实验方案,进行了27次数值模拟实验.按照三个评价标准,分别分析了各关键因素对巷道稳定性的影响,并筛选出相应的最优方案.利用灰色模糊理论对巷道支护方案进行了综合评价及整体优化设计.研究中考虑了支护费用及施工时间等成本性指标,分析了巷道支护后围岩的应力变化、位移特征和破坏机理,制定了可行的施工方案.所采用的支护技术在窑街煤电公司天祝矿正式投入使用后,取得良好的经济效益

采用数值模拟方法研究了不同磁感应强度下电磁制动(EMBr)对某钢厂结晶器流场、传热以及夹杂物去除的影响.结果表明采用电磁制动,结晶器内流体的表面流速增加,对窄面冲击深度减少,结晶器自由表面温度升高,高温区上移而且范围扩大.随着磁感应强度增加,自由液面温度提高2~5℃,这有助于保护渣的熔化,可改善弯月面的钢液流动特性.夹杂物尺寸越大,越容易为结晶器液面所吸收去除,对于尺寸大于30μm的夹杂物,磁感应强度越大,夹杂物越容易被结晶器保护渣所吸收

以宝钢一连铸板坯结晶器为研究对象,采用多相流模型计算了吹氩后结晶器内钢液的流场、温度场及氩气分布.结果表明:吹氩后,结晶器内上回流区钢液的流动强度增大,下回流区变小;钢液的温度梯度减小,温度分布均匀;氩气的分布不均匀,上回流区钢液的含气率大大高于下回流区

以安钢宽板坯连铸为研究对象,采用大型商业软件ANSYSCFX10.0,应用VOF法重点研究浸入式水口倾角、拉速、铸坯断面宽度等工艺参数对结晶器内自由表面液面波动的影响.结果表明:随着结晶器宽度从1800mm增大到3250mm,结晶器内液面平均波高明显降低.当宽度为1800mm时,结晶器保护渣-钢液界面平均波高为5.33mm;当宽度增至3250mm时,平均波高为7.08mm

为使导轨的平直度达到高速电梯的要求,通过应用弹塑性理论,建立了电梯导轨在矫直过程中的数学模型,模型给出了电梯导轨在反弯矫直过程中挠度、弯矩、曲率以及中性层之间的关系,并获得了矫直压下量的取值范围.通过有限元软件ANSYS分析验证了理论计算得到的矫直压下量取值的可靠性,并证明能够使矫直后的导轨符合使用要求