工程建模与仿真

湿雪在桥梁缆索上的堆积和脱落是由于温度升高、风和重力等外部现象造成的，严重威胁着过桥车辆和行人的安全。通常情况下，桥梁线缆上的积雪是通过机械清除或热处理等外部方法清除的，这些方法成本高、耗时长、风险高，而且很少或根本没有关于积雪实际大小和形状的信息。此外,清洁电缆使用机械方法可能导致电缆材料的侵蚀时应用多年,导致增强的表面粗糙度,并可能增加湿雪/冰堆积在未来降水事件,有时可能需要更换电缆,这是一个极其昂贵和复杂的任务。通过预测缆索上积雪的形状和厚度，优化机械清洗程序的数量，如释放链条，减少了与该过程相关的成本、时间和风险。本研究以高密度聚乙烯(HDPE)为研究对象，对湿雪堆积在具有扭转刚性的斜柱上进行了实验和数值模拟。利用气象资料，建立了倾斜圆柱表面湿雪累积厚度和形状的二维数值模型。室外实验还测量了积雪的密度和厚度，同时实时监测天气数据。总的来说，在降雪期间，雪密度与风速成线性关系。数值模型计算得到的电缆上积雪的最大厚度和形状与室外实验数据吻合较好。这项工作的目的是为预测地表积雪积累提供一种方法，以优化昂贵和高风险的除雪程序的效率。

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本文采用显式非线性有限元模拟方法，对AA 7075-T651合金搅拌摩擦焊过程中的温度分布和相应的应力进行了预测。ABAQUS®有限元软件被用来建模和分析涉及到倾入、居住和横越阶段的过程步骤。利用任意拉格朗日-欧拉(ALE)公式、自适应网格划分和质量尺度计算特征等技术，模拟搅拌摩擦焊接过程中的顺序事件。采用具有非线性摩擦系数的库仑摩擦模型，建立了焊接工具与工件接触的数学模型。此外，该模型还考虑了非线性材料特性和传热条件对热历史的影响，如工件与底板界面之间的对流热损失和热接触电导。为了验证计算模型的结果，我们进行了一个实验程序来测量试样两边的温度历史以及整个过程中的倾伏力。结果表明，刀具的旋转对工件的温度分布有明显的影响，这说明刀具的旋转对最终的温度分布影响不大。此外，还在熔核区域识别出了熔核完全倾伏后渐进的高梯度温度值V形。在获得搅拌摩擦焊样品时，除了评估刀具反作用力和产生的热量以防止刀具失效外，还要评估所产生的机械应力和相关的塑性变形。

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在本工作中，的砂浆抗压强度作为试样的几何参数的函数，以及对抗压强度的砂浆加工性差的作用的统计离差的影响。For this purpose, specimens were prepared for six types of mortars: two conventional mortars in the proportions of 1 : 1 : 6 and 1 : 2 : 9 of cement, hydrated lime, and sand, respectively, two with clay replacing lime, and two with marble waste in place of lime. The results confirm the difference between the results found for the two geometries due to the differences in the heights of the molding layers and show that the workability of the mortar modifies the resistance properties, especially in the cylindrical mold where the molding of the specimens is more complex. By comparing the differences between the destructive test results and those defined by the Finite Element Modeling (FEM) for conventional mortars, it was clear that the effect of excess material in the sample during the compression tests did not change the strength properties studied. This facilitates the performance of the assay as specimens may be used excessively on the side without the need for sample rectification.

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在本文件中，我们报告动态和通过强制对流不可压缩湍流气流的热行为在二维水平通道的数值研究。这其中包含已研究通过改变从所述倾斜角度的偏转器的复杂形式φ= 40°,φ= 55°φ= 65°。挡板安装在通道的上下壁上。壁面保持恒温(375k)，空气进口速度为U_int = 7.8 m/s, and the Reynolds number Re = 8.73 × 104. A specifically developed numerical model was based on the finite-volume method to solve the coupled governing equations and the SIMPLE (Semi Implicit Method for Pressure Linked Equation) algorithm for the treatment of velocity-pressure coupling. For Pr = 0.71, the results obtained show that (i) the streamlines and isotherms are strongly affected by the inclinations angles at Re = 8.73 × 104, (ii) the friction coefficient near the baffles increases under the angle exchange effect, and (iii) for a constant Re, the local Nusselt number at the walls of the channel varies with increasing the inclination angle of the deflector. Furthermore, the deflectors are generally used to change the direction of the structure of flow and also to increase the turbulence levels. We can conclude that the contribution of inclined baffles improves the increase of heat and mass transfer in which the Nusselt number at a certain angle increases noticeably.

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元胞自动机（CA）模型，提出了模拟行人的出口，同时气体有害材料蔓延。与源项对流扩散用于描述气态的有害物质的传播。它被并入CA模型。在我们的模型中的导航领域由程函方程的解确定。行人的状态转变依赖于摩尔定律附近小区的抵达时间。数值实验中设有多个出口的房间进行调查，其结果显示。

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对45°斜方管换热器的热工性能发展、传热结构和流动特性进行了数值研究。考虑了斜方环的堵塞比和间距比对流体流动和传热的影响。本文选择了基于方形风道水力直径的雷诺数(Re = 100-2000，层流状态)。用有限体积法求解了嵌有45°斜方环的矩形管道的数值域。选择了简单算法进行数值研究。在数值报告中绘制了嵌入斜方环的方形管道的传热特性和流动拓扑结构。斜方管的传热速率、压力损失和效率分别以努赛尔数、摩擦系数和热增强系数的形式表示。数值计算结果表明，斜方圈插入式换热器方形管的换热率是无斜方圈插入式换热器方形管的换热率的1 - 10.05倍左右。插入斜方圈的换热器方管的最大热增强系数约为2.84。

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