反演一类间断热传导方程的辐射系数

讨论了一个利用终端观测数据重构抛物型方程未知系数的反问题,这类问题在科学研究中有重要的应用.与一般问题不同的是,未知系数是间断的函数.基于最优控制理论,证明了控制泛函极小元的存在性及其满足的必要条件,并讨论了最优解的唯一性及稳定性.运用Gradient型迭代法进行数值模拟,且未知系数反演的效果也很好.     

冷原子系统中不同色散准粒子波包动力学的模拟

基于光晶格中的超冷原子气体,研究了不同色散关系的准粒子动力学行为.分别采用数值时间劈裂谱方法和海森堡绘景解析求解运动方程的方法,针对有初速度和无初速度的准粒子动力学问题进行了数值模拟, 并深入讨论了色散关系中准动量幂次对准粒子动力学行为的影响.结果表明:在系统的准粒子色散关系中,当准动量幂次为奇数时,系统会出现相对论Zitterbewegung (ZB)振荡现象; 而当幂次为偶数时,准粒子动力学过程中不会出现ZB现象.此外,准动量幂次越大,则准粒子漂移对波包初速度的敏感度越高.     

不同岩性组合条件下顶板采动效应研究

针对工作面回采后采动顶板稳定性的问题,通过FLAC3D数值模拟软件建立8种不同岩性组合条件下顶板采动效应模型,研究不同组合条件下采动顶板的应力和位移分布变化规律。研究结果表明:顶板全为硬岩时顶板垂直集中应力最大,全为软岩时最小;顶板的剪应力集中区主要位于上覆岩层的硬岩中,剪应力最大组合顶板类型为软-硬-软-硬组合;在不同岩性组合顶板条件下,顶板为软岩时其变形量远大于顶板为硬岩及软硬岩结合时的变形量;相同顶板条件下随着距离的加大,顶板垂直位移量呈现降低趋势。研究结果可为工作面布置方式和顶板支护方式的选择提供参考依据。     

基于弹簧质点模型的自由曲面四边形网格平面化研究

为实现对自由曲面的平面四边形网格划分,提出了一种基于力学模拟的网格优化算法,建立了包含杆件长度的约束力、边界固定质点约束力、曲面对质点的吸附力、网格平面化作用力的弹簧质点计算模型.首先,采用映射法或其他方法对曲面进行初始四边形网格划分,在获得曲面的初始网格划分的基础上根据不同网格性能的侧重要求,计算出相应的弹性系数k_(ij)、边界约束刚度k_c、对网格点的吸附刚度k_m、平面化控制系数p_c,建立以平面化为目标的网格弹簧质点模型,通过动力松弛法,经多次迭代得到平面化网格;然后结合四边形平面化指标,以流畅性指标和均匀性指标对网格进行质量综合评价,同时引入网格偏离指标对网格的形状进行控制;最后,进行了算例验证,算例表明,弹簧质点平面化网格计算方法可以很好地适应自由曲面,通过调整参数,在一定条件下可使网格平面化的许允误差限制达到合理范围,同时可以兼顾流畅性和均匀性的要求.     

甲类仓库戊烷爆炸特性三维模拟及防爆策略

为研究甲类仓库中易燃易爆危险化学品的爆炸特性,探究不同点火位置、不同燃料-空气当量比以及堆垛层数对爆炸超压的影响,确定最危险爆炸场景,以戊烷蒸气云爆炸为例,采用FLACS软件进行三维建模和三维动态模拟.模拟结果表明:点火位置处于戊烷蒸气云边缘且靠近防火墙时,易产生较大爆炸超压;最大爆炸超压随着戊烷-空气当量比的增大呈现先升高后降低的趋势,且随着堆垛层数的减少而降低;在最危险爆炸场景(点火位置处于防火墙中部,堆垛层数为3层及戊烷-空气当量比为1.35)下,最大爆炸超压为727 kPa.研究结果可为危险化学品甲类仓库的防爆设计提供参考.     

基于GeoStudio的边坡稳定性数值模拟研究

研究以铜仁市钟鼓台滑坡为例,采用GeoStudio数值模拟软件中SLOPE/W模块与SEEP/W模块对边坡进行稳定性模拟计算。选取了极端暴雨条件下的三个工况进行模拟,分析了其在不同降雨的工况下的稳定性。研究结果表明,水是导致滑坡的诱导因素,在计算出边坡无降雨条件下的稳定系数的情况下进行降雨工况模拟,在连续降雨条件下,钟鼓台边坡安全系数随降雨时间的增加而降低,且在前4h降低幅度很大,之后趋于平稳。