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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
郝竹林 闵涛 谷明礼 冯民权
【目的】对污染物在土壤环境中的运移分布规律进行模拟,并对模型中的主要参数进行反演。【方法】以土壤中的硝酸盐氮和氨氮为研究对象,建立一维数学耦合模型,用建立的模型对不同时间和不同深度土壤的硝酸盐氮和氨氮含量变化进行分析,并给出其求解的有限元过程。在此基础上,采用微分进化算法对建立的一维耦合模型的多个参数进行反演。【结果】构建了土壤污染一维耦合模型,用该模型对不同时间和不同深度土壤的硝酸盐氮和氨氮含量变化进行分析,结果表明,污染物在土壤中的含量达到一定值后会趋于稳定或降低,说明污染物在土壤中先有一个积累过程,然后有一个释放过程。采用微分进化算法反演得到的一维耦合模型的主要参数值与真值较为接近。【结...
关键词：
土壤污染 有限元方法 微分进化 参数反演
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
程晓辉 赵乃峰 王浩 张志超
能源桩是利用建筑桩基础与周围岩土体进行热交换的新型结构和换热构件,具有高效开发利用浅层地温能和节省地下空间等优点.由于对桩周岩土体温度应力耦合行为认识的匮乏,能源桩的设计和安全服役面临新的挑战.该文首先总结了饱和黏土温度应力耦合的体积变化规律,简要评述了现有岩土热力耦合本构模型存在的问题;重点阐述了清华热力学岩土本构模型(Tsinghuathermodynamical soilmodel,TTS模型)的理论框架,给出了模型参数的物理意义和标定方法;最后开展了饱和高岭土升温排水试验和能源基础的有限元分析.基于TTS模型的有限元分析结果表明:升温过程中,能源基础的承载能力有微小降低,界面正应力、切应力均发生衰减;随着基础深度的增大,界面切应力随温度升高呈非线性增加,而界面正应力变化较小;升温降温后,桩土界面的接触减弱,基础沉降有所增大、承载能力有一定降低.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王岩 黄弘 黄丽达 李云涛
城市燃气管网大多埋于地下,存在很多难以探测的微小泄漏,是城市公共安全的隐患。该文面向城市地下燃气管网泄漏探测和评估的需求,针对土壤和大气中燃气扩散规律的不同,在OpenFOAM中对不同的控制方程分别进行求解,并通过地面的传质通量将土壤和大气中的扩散过程进行耦合。研究泄漏量对压强和浓度分布的影响、地面对流传质系数对浓度分布和地面传质通量的影响,计算泄漏燃气在城市街道峡谷中的分布情况。结果表明:地面传质通量分布对街道峡谷中的甲烷浓度分布影响很小,为埋地燃气管道泄漏的探测和评估提供了参考和依据。
关键词：
埋地管道 燃气 泄漏 扩散 数值模拟
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
包劲青 杨晨旭 许建国 刘洪霞 王高成 张广明 程威 周德胜
以有限元方法为基础,采用2套方程描述水力压裂过程中岩石变形、裂缝扩展、裂缝内流体流动和滤失等关键力学问题。通过同步求解2套耦合有限元方程,建立水力压裂全三维全耦合数值模拟模型。通过数值模型和经典的水力压裂物理实验对比,在流体净压力、裂缝宽度、裂缝长度及裂缝扩展模态等方面数值实验结果和物理实验结果具有良好的一致性。模型得到经典物理实验验证,同时表明裂缝宽度即使在微米级别水力压裂理论中的立方体定律仍然适用。
关键词：
水力压裂 全三维模型 有限元 实验验证
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
牛志明 解明曙 孙阁 Steven G.
近年来 ,随着计算机和地理信息技术的不断发展 ,非点源污染模型在土壤侵蚀研究中得到了广泛的应用 .该文通过对不同模型的背景、功能、应用范围以及优缺点的分析 ,对国外较为常用的 8个土壤侵蚀模型进行了全面综述 .这些模型包括用于预测预报的RUSLE ,WEPP和EPIC ,用于流域水文过程模拟的SHE ,CREAMS和ANSWERS等 ,还有用于流域管理措施评价的AGNPS和SWAT等 .通过对不同模型应用现状的分析 ,提出了土壤侵蚀模拟模型在BMPs评价、湿地水文以及生态系统缓冲带泥沙及营养元素运移等领域的应用前景和发展动态
关键词：
模型 土壤侵蚀 非点源污染
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张鳌 冀晓东 丛旭 戴显庆
风灾是林木发生破坏的主要原因之一，研究树木结构特征以及受力特点能够深入了解树木在受风荷载作用时各个部位的应力状态，确定其易发生破坏的区域，从而采取对应措施保证林木的安全稳定性。运用线性滤波法可以模拟实际状态下的脉动风模型；利用有限元技术可建立树木的有限元模型。结合两者可以模拟树木受动力风荷载作用的过程，并可计算树木各个部位的应力状态和位移等参数。模型搭建过程分为２个部分：风模拟，即运用线性滤波法编程计算得到随机的时程风场，再通过计算转换为脉动风荷载并施加于单株林木；树的模拟可根据单株树木各部分密度、弹性模量等与树高线性相关的假设，采用ＡＮＳＹＳ中的参数化建模法（ＡＰＤＬ）编程得到树木模型。最后．．．
[期刊] 建筑经济
[作者]
樊华 顾祥生 束必清 陈玲芳
随着市场经济的发展,基坑支护技术受到广泛的重视和深入的研究,针对目前土钉支护的滑移线判断方法不是很准确的现状,本文采用有限元软件ADINA对土钉支护的准滑移线进行了较为详细的研究,并通过与实际工程进行比较,证明了采用有限元法计算准滑移线比较合理,同时研究成果可以用来有效提高土钉支护的安全性,增强基坑开挖的经济性。
关键词：
土钉支护 有限元 准滑移线 接触面
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王健 丁为民 杨红兵
以有限元法分析流体力学问题为基础,运用ANSYS 9．0软件模拟了温室周围空气流的运动情况, 并分析了利用风压进行通风换气时比较实用的开窗方式。模拟结果显示:采用天窗与侧窗组合通风的效果优于仅利用侧窗通风。最后将二维模拟温室周围气流运动的方法进一步推广到三维模拟中,模拟了温室周围气流的运动情况。结果表明,下风向风速在距离温室0-3 m处为3．260 4-2．905 5 m／s,在3-12 m处为2．888 8-2．845 7 m／s;上风向风速在距离温室0-4．2 m处为3．120 5-2．698 9 m／s,在4．2-12 m处为2．698 9-2．946 m／s。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李帅俊 凌刚 潘崇超
针对Inconel751合金热镦粗成形中晶粒粗大、过热过烧、镦裂、折叠等质量问题,利用有限元软件Marc/Autoforge 3.1对镦粗过程中的应变场和晶粒尺寸进行有限元模拟,得到了不同变形量下的应变和晶粒尺寸分布图;分析了变形程度对Inconel751合金组织的影响。结果表明:Inconel751合金棒料在电热镦粗过程中,其等效应变场和组织分布呈阶梯分布;随着工件变形量的增大,晶粒尺寸趋于细化和均匀化,锻件综合性能提高。
关键词：
镦粗 模拟 再结晶 应变场
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
常毅博 李建明 尚晓梅 张大龙 潘铜华 杜清洁
【目的】建立土壤水肥影响下的番茄株高、单株展开叶数及单叶面积随辐热积的变化模型,为番茄施肥和灌溉提供依据。【方法】以灌水上限和施肥量为因素,采用二元二次正交旋转组合设计,建立基于辐热积的番茄株高及单叶面积的logistic模型和单株展开叶数的指数函数模型,并根据建立的单株展开叶数模型和单叶面积模型,模拟番茄叶面积指数。【结果】所建模型对不同水肥处理下的番茄株高、单株展开叶数、单叶面积和叶面积指数的预测效果较好,其预测值与实测值之间基于1∶1直线的决定系数R2分别为0.962 7,0.947 1,0.854 8和0.926 3,相对误差(RE)分别为9.41%,7.50%,17.80%和18.2...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
崔学刚 方创琳 李君 刘海猛 张蔷
按照地理学科发展趋势,对城镇化与生态环境耦合的研究将由定量描述转入动态模拟。目前,城镇化与生态环境耦合动态模拟模型呈现多元化。论文系统梳理了其中4类常见的动态模拟模型,包括城镇化与生态环境耦合系统动力学模型、基于人工智能算法的城镇化与生态环境耦合动态模拟模型、基于土地利用变化的城镇化与生态环境耦合动态模拟模型以及基于多模型集成的城镇化与生态环境耦合复合模型。主要结论如下:系统动力学模型被广泛应用于城市复杂系统、城市转型和可持续发展以及城镇化与生态环境单要素耦合的动态模拟之中,但存在空间解释不足以及忽视系统自适应性等问题;人工智能算法(ANN和BN)在自学习、自组织、自适应系统或不确定性系统模拟中具有显著优势,并被应用于城市扩张、环境变化、资源需求以及生态脆弱性的识别之中,但应用面相对狭窄且限制条件偏多;土地利用变化模型(CLUE/CLUE-S、CA和MAS)局限于从土地城镇化视角模拟城镇化与生态环境耦合;基于多模型集成的复合模型实现了各模型之间的优势互补,已成为城镇化与生态环境耦合动态模拟模型的发展趋势。今后,应从技术和理论2个层面实现城镇化与生态环境耦合动态模拟模型的进一步发展,并加强对微观过程的模拟。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
宋孝玉 康绍忠 沈冰 史文娟 黄领梅
综合考虑了根区土壤水分动态、根系吸水、蒸发蒸腾、地表能量分配和土壤中温度分布 5个子系统 ,建立了冬小麦蒸发条件下土壤水热耦合运移模拟模型 ,经实测资料检验其精度较高。该模型可用于田间水分动态、根系吸水、蒸发蒸腾、地表能量分配和土壤中温度分布的模拟或预测
关键词：
冬小麦 水热耦合 模拟
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
郭庆荣 李玉山
本研究依据农田土壤非恒温及水热耦合运移的特征,建立了一个水热耦合运移的数学模型。模拟结果能较精确地预报农田土壤湿度、土壤温度时空变化特征,以及典型天气和作物生长不同时期土壤湿度、土壤温度剖面变化特征,模拟结果与实验之间的比较令人满意。
关键词：
水热耦合 数学模型 变化特征
[期刊] 运筹与管理
[作者]
康伟 杜蕾 曹太鑫
随着民主化进程的推进与公民环保意识的觉醒,由部分公共基础设施建设而诱发的邻避冲突事件逐年增多,并呈现出以抗议污染类项目为核心的发展趋势。污染类邻避冲突事件引致因素间耦合作用影响着事件演变方向,因而构建邻避冲突共力耦合模型,探究邻避冲突演化机理具有重要现实意义。基于耦合理论,在分析污染类邻避冲突事件发生的内在引致因素、外在引致因素、情绪引致因素、因素间共力耦合作用及事件内在演化机理的基础上,建立事件耦合度模型和耦合协调度模型,选取"余杭中泰垃圾焚烧厂事件"、"江苏启东事件"、"湖北仙桃垃圾焚烧发电厂事件"三起典型污染类邻避冲突事件探寻引致因素耦合度与邻避冲突发展演化的关系。研究发现,污染类邻避冲突事件引致因素耦合协调度与事件影响力值呈正相关关系,引致因素间耦合协调度与邻避冲突发展演化密切相关;情绪引致因素对污染类邻避冲突事件影响力起着强化推动作用,加速了事件的发展演化进程。研究结果为政府构建污染类邻避冲突事件引致因素阻断机制,多渠道化解民众群体情绪耦合力提供了新思路。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王树力 梁晓娇 马超 周健平
为弄清羊柴灌丛与沙地土壤之间的耦合关系,以浑善达克沙地为对象,选择保育状况良好的羊柴种植沙地,构建了样地位置—羊柴灌丛—沙地土壤物理性质—沙地土壤化学性质的结构方程模型。结果表明:沙地恢复15年后,羊柴灌丛的盖度与密度、土壤物理性质和土壤化学性质均表现出不同程度的空间异质性;羊柴植被的盖度与密度对010 cm、1020 cm、2040 cm土层土壤的物理性质和化学性质多有正影响,总路径系数分别为0.01、0.42、0.50和-0.07、0.49、0.79;010 cm、1020 cm和2040 cm土层土
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