【摘 要】
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风荷载作用下高耸古木塔的结构安全在建筑遗产保护领域备受关注.为了研究古木塔风压分布特性,开展了应县木塔的1:50刚性模型风洞试验,并进行了计算流体动力学(CFD)数值模拟分析.提出复杂中式高耸古木塔的几何建模与网格尺寸划分策略,并使用雷诺平均Navier-Stokes (RANS)方法对木塔的表面风压进行预测,分析木塔的风压分布特性,与风洞试验结果进行对比,并考察风场经过木塔时的流动行为.研究表明:木塔迎风面中上部产生较大风压力,且沿风场的流动方向变小至侧风面转为风吸力,而屋顶风均受风吸力作用;利用Rev
【机 构】
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东南大学土木工程学院,江苏南京211189;北京建筑大学土木与交通工程学院,北京100044;北京建筑大学土木与交通工程学院,北京100044;北京未来城市高精尖创新中心,北京100044;东南大学土
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风荷载作用下高耸古木塔的结构安全在建筑遗产保护领域备受关注.为了研究古木塔风压分布特性,开展了应县木塔的1:50刚性模型风洞试验,并进行了计算流体动力学(CFD)数值模拟分析.提出复杂中式高耸古木塔的几何建模与网格尺寸划分策略,并使用雷诺平均Navier-Stokes (RANS)方法对木塔的表面风压进行预测,分析木塔的风压分布特性,与风洞试验结果进行对比,并考察风场经过木塔时的流动行为.研究表明:木塔迎风面中上部产生较大风压力,且沿风场的流动方向变小至侧风面转为风吸力,而屋顶风均受风吸力作用;利用Revit软件可准确高效地对具有复杂构型的中式古木塔进行几何建模与处理;对比分析发现,基于RANS的Realizable k-ε湍流模型的CFD技术,可以准确预测木塔表面风压力.
其他文献
在薄壁塑件生产过程中由于设计不合理会出现翘曲变形,塑件的翘曲变形量不只影响外观,还影响产品的装配和使用性能,是产品是否合格的极其重要影响因素之一.针对上述问题,详细分析了薄壁塑件成型中常见的翘曲变形问题,以薄壁塑件注射成型过程为研究对象,借助正交表来组织展开试验,应用专门的CAE软件的“冷却+流动+翘曲”模块进行分析,通过充填、流动管理、冷却和翘曲分析等数据的整合分析,探究各工艺参数对翘曲变形量影响程度的大小,旨在获得一种提高薄壁塑件注射成型效率的方法,有效减小注射缺陷和塑件变形.模具结构的优化,提高了塑
高压直流电缆运行过程中会在绝缘层内产生空间电荷,导致电场畸变,甚至绝缘击穿.为了研究电缆实际运行中空间电荷的影响,本研究利用有限元仿真获得了高压直流海陆复合电缆在额定电流、最大稳态电流和短时过载电流情况下的温度场.根据仿真结果,在空间电荷测试中分别设置10、20、40℃的温度差,分别模拟400 kV高压直流电缆在不同工作条件下的温度场.结果 表明:在额定电流下XLPE绝缘层两侧温度差为8.1℃;最大稳态电流下XLPE绝缘层两侧温度差为18.7℃;短时过载1h情况下,XLPE绝缘层两侧温度差为61.1℃;短
为了将钢筋混凝土剪力墙的弯剪变形机制和摇摆墙的摇摆机制有效结合,实现两者优势互补以提升结构抗震性能,提出了一种梯度剪力墙,通过降低局部压碎区混凝土强度实现从弯剪机制到摇摆机制的转换,并以约束屈曲钢筋代替普通钢筋,提高摇摆阶段剪力墙耗能能力.该梯度剪力墙具有弯剪和摇摆双重变形机制,且可通过合理设计实现不同机制按梯度次序出现和震后的快速修复.分别对梯度剪力墙试件和普通钢筋混凝土剪力墙试件开展拟静力试验研究,并对比分析其破坏特征、滞回性能、承载力、刚度、自复位特性和延性.研究结果表明:低强度混凝土压碎是梯度剪力
为研究高压电缆阻水缓冲层失效机理,尤其是其电化学腐蚀特性,对事故电缆缓冲层白斑进行成分分析,结合理论分析和模拟实验,确定白斑不同成分的产生机理.测试了缓冲层受潮特性,研究了缓冲层含水率和电流密度对其电化学腐蚀特性的影响.最后,基于电化学阻抗谱,测试了电化学腐蚀对缓冲层电气特性的影响,确定了缓冲层电化学腐蚀至最终烧蚀的演变规律.结果 表明:阻水缓冲层由于受潮或电缆外破进水,会发生电化学腐蚀生成白斑(碳酸氢钠和氢氧化铝),并最终导致高压电缆失效;其腐蚀速率主要受电流密度影响,而最终腐蚀程度取决于阻水缓冲层的含
为了提高水溶性硅钢片漆的耐热性,以水溶性聚酯树脂为基体,不同配比的沉淀BaSO4和无机胶黏剂制成复合无机填料后制备具有优异耐热性能的水溶性硅钢片漆,并对硅钢片漆的力学性能、电气强度和耐热性进行分析.结果 表明:当复合无机填料加入基体树脂中分散均匀后漆膜的铅笔硬度达到9H,附着力等级达到1级,随着复合无机填料中BaSO4添加比例的上升,漆膜的电气强度和体积电阻率以及耐热性能都呈先上升后下降的趋势,当BaSO4与无机胶黏剂的质量比为5∶2时,漆膜的电气强度达到最高280 kV/mm左右,体积电阻率高达1.5×
为了提高损伤RC框架的抗震性能,采用两边连接薄钢板剪力墙对其进行加固.通过2个1/3缩尺比单跨2层两边连接薄钢板加固损伤RC框架的低周往复加载试验,对其抗震性能进行了研究,并与未损伤RC框架试验结果进行对比分析.结果 表明:设置两边连接钢板剪力墙,可显著提高损伤RC框架的承载力、抗侧刚度和延性;加固后的结构钢板剪力墙屈服在先,框架破坏在后,符合“强框架弱钢板”抗震要求.采用有限元软件SAP2000对试验加固框架受力性能进行了非线性分析,与试验结果的对比表明,计算分析结果与试验结果吻合较好,所建立的拉压杆有
半潜式生产储油平台的SCR提拉系统主要用于提升天然气外输立管、生产立管、MEG立管等共计12根立管.整个系统按方位划分为南模块和北模块,其中南模块主要设备为1台主绞车和2台转向绞车,北模块主要设备为1台链式千斤顶.通过分析比较动、静载两种拉力测试方案,发现相比动载测试方案,静载测试方案风险系数小,且可操作性高,因此确定采用在船体上焊接吊点的静载拉力测试方案.为了保证拉力测试时拉力值不会超出吊耳的极限强度并且拉力值始终处于可控状态,南模块通过调节液压油入口处减压阀的方式严格控制油压,从而控制绞车的输出拉力;
换流变压器在正常运行过程中,水分会导致油纸绝缘电气性能下降并加速其老化,导致寿命下降和绝缘击穿.为研究水分对油纸绝缘交直流复合电压下空间电荷特性与击穿特性的影响,制备不同含水量的油纸绝缘试样,利用交直流复合电压下空间电荷测量系统,得到了交流、直流及交直流复合电压形式下水分含量对油纸绝缘空间电荷特性的影响规律,同时研究了不同水分含量试样在不同电压类型下的击穿特性.结果 表明:交直流复合电压下油纸绝缘中的电场畸变率大于直流和交流电压下的电场畸变率;随着直流分量的增加,较高含水量试样的电气强度增加幅度明显低于较
为研究高强钢外伸端板加劲螺栓连接节点的抗震性能和设计方法,基于EC3规范组件法和同步塑性设计理念,设计了3种不同屈服机制的Q690高强钢外伸端板加劲螺栓连接节点,通过循环加载试验研究了节点的破坏模式、刚度和承载力、耗能能力以及应变分布规律等,进一步验证了节点能力设计计算模型的有效性.研究结果表明:高强钢外伸端板加劲螺栓连接超强节点的能量耗散区主要集中在梁翼缘削弱区域,等强节点的能量耗散区主要分布于端板连接处以及梁翼缘削弱区域,两种节点均属于延性破坏模式;欠强节点仅依靠端板与梁翼缘间的焊缝裂纹不断扩展和闭合
为了解决当前矿用直流稳压电源电气性能测试时需要的装置分散繁杂,测试计算过程繁琐的问题,设计了一种基于STM32F407VET6单片机的集成化矿用直流稳压电源性能测试装置.先分析了当前矿用直流稳压电源电气性能试验需要用到的设备及测试步骤,发现当前测试AC电源,负载都是分立,负载值需要手动调整,测试结果需要手动计算,通过设备整合及单片机的应用能简化设备及流程.测试装置主要由交流电源输出、直流电源输入、模拟负载、运行控制等单元组成.可实现AC0～1254 V井下交流电压输出及对被测直流稳压电源输出电压稳态误差、