引水渠道数值模拟及土体参数反演研究
发布时间：2021-06-22 10:39
我国幅员辽阔,河湖众多,水资源总量丰富,但人均水资源占有量严重不足,同时,由于区域性的水资源分布不均,引水工程作为一项有效缓解水资源短缺的综合性水利工程,显得尤为重要。通常情况下,引水工程规模巨大,涉及的工程建筑物种类众多,如何保障引水工程的安全稳定运行是一个难题。渠道是引水工程的重要组成部分,通过数值模拟的方式掌握引水渠道结构、边坡及基础的实际状态,有助于保障引水工程的安全运行。但是,合理精确的计算参数是实现准确有效的数值模拟计算的重要基础,因此,如何有效准确的获得引水渠道的相关数值计算参数具有重要意义。本文在总结前人研究成果的基础上,详细地介绍了有限元法的基本理论以及人工神经网络的参数反演方法,利用ANSYS有限元分析软件建立了引水渠道的有限元计算模型,基于现场的实测资料,通过数值模拟计算的方式,利用RBF神经网络对有关的参数进行了反演研究。在进行参数反演时,首先采用了单一测点的方式,重点对上下两层土体的弹模和泊松比进行了反演研究。在构建学习样本时,根据工程实际情况选取多组参数方案,通过改变不同参数组合,利用引水渠道的有限元模型进行多组参数方案的测点沉降计算,基于水位变化与土体沉降...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ANSYS标准图形用户界面
图 2. 2 引水渠道典型断面Fig 2.2 Typical section of diversion channel在建立引水渠道的有限元模型时，首先要考虑到渠道周围的土体的本构模型是弹塑性本构模型；其次，由于一级马道以下的渠坡及渠底有混凝土衬砌，划分网格时要对其单独划分；最后，由于各级马道上均有相应的沉降测点存在，划分网格时要考虑到监测测点的情况，将测点的位置作为节点进行网格划分，以免后续因无法计算测点的沉降信息而影响参数的反演研究。依照图 2.2 的引水渠道典型断面图，借助 ANSYS 有限元软件根据上述说明的情况建立相应的有限元几何模型，并对其进行离散化处理，模型共有 8717 个节点，单元 2812 个，如图 2.3 所示：
图 2. 2 引水渠道典型断面Fig 2.2 Typical section of diversion channel在建立引水渠道的有限元模型时，首先要考虑到渠道周围的土体的本构模是弹塑性本构模型；其次，由于一级马道以下的渠坡及渠底有混凝土衬砌，分网格时要对其单独划分；最后，由于各级马道上均有相应的沉降测点存，划分网格时要考虑到监测测点的情况，将测点的位置作为节点进行网格划，以免后续因无法计算测点的沉降信息而影响参数的反演研究。依照图 2.2 的引水渠道典型断面图，借助 ANSYS 有限元软件根据上述说情况建立相应的有限元几何模型，并对其进行离散化处理，模型共有 8717点，单元 2812 个，如图 2.3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]《余能理论》引领中国变分原理的研究[J]. 钟万勰. 计算力学学报. 2016(04)
[2]面板堆石坝瞬时变形和流变变形参数的联合反演[J]. 迟世春,朱叶. 水利学报. 2016(01)
[3]基于遗传单纯形算法与RBF网络的地应力场反演方法[J]. 谢学斌,罗海霞,杨承祥,李欣. 铁道科学与工程学报. 2015(01)
[4]我国水资源短缺现状及节水措施[J]. 郝艳飞. 水利水电工程造价. 2012(03)
[5]中国经济社会发展的资源瓶颈与环境约束[J]. 梁进社,王红瑞,王天龙. 经济研究参考. 2011(01)
[6]浅谈我国水资源短缺的现状及节水措施[J]. 金英杰. 中国高新技术企业. 2009(15)
[7]长距离输水工程调度与管理机制研究——以平山水源工程为例[J]. 鄂大矛,高山,刘涛. 水利经济. 2007(04)
[8]浅谈土体参数的反演方法[J]. 赵明辉,刘维超. 科技信息(科学教研). 2007(20)
[9]我国跨流域调水管理问题探讨[J]. 刘强,黄薇,桑连海. 长江科学院院报. 2006(06)
[10]引水工程安全监测及其自动化[J]. 彭虹. 水电自动化与大坝监测. 2006(05)
博士论文
[1]引水工程安全保障体系研究[D]. 司春棣.天津大学 2007
[2]长距离输水系统的非恒定流特性研究[D]. 万五一.天津大学 2004
硕士论文
[1]堆石料弹塑性本构模型参数反演方法研究[D]. 王腾云.大连理工大学 2017
[2]基于ANSYS的基坑土体参数反演及神经网络变形预测[D]. 王子征.天津大学 2012
[3]闲林水库双向输水水力特性研究[D]. 张泽辉.浙江大学 2010
[4]浙北引水工程对嘉兴平原河网水环境影响的评价研究[D]. 张华锋.浙江大学 2008
[5]有限元边坡稳定参数敏感性分析[D]. 高志辉.北京工业大学 2007
[6]基于微粒群算法的堆石坝坝料参数反演分析[D]. 杜好.大连理工大学 2006
[7]三维水流数值模拟及其在水利工程中的应用[D]. 艾海峰.天津大学 2006
本文编号：3242687
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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图 2. 2 引水渠道典型断面Fig 2.2 Typical section of diversion channel在建立引水渠道的有限元模型时，首先要考虑到渠道周围的土体的本构模型是弹塑性本构模型；其次，由于一级马道以下的渠坡及渠底有混凝土衬砌，划分网格时要对其单独划分；最后，由于各级马道上均有相应的沉降测点存在，划分网格时要考虑到监测测点的情况，将测点的位置作为节点进行网格划分，以免后续因无法计算测点的沉降信息而影响参数的反演研究。依照图 2.2 的引水渠道典型断面图，借助 ANSYS 有限元软件根据上述说明的情况建立相应的有限元几何模型，并对其进行离散化处理，模型共有 8717 个节点，单元 2812 个，如图 2.3 所示：
图 2. 2 引水渠道典型断面Fig 2.2 Typical section of diversion channel在建立引水渠道的有限元模型时，首先要考虑到渠道周围的土体的本构模是弹塑性本构模型；其次，由于一级马道以下的渠坡及渠底有混凝土衬砌，分网格时要对其单独划分；最后，由于各级马道上均有相应的沉降测点存，划分网格时要考虑到监测测点的情况，将测点的位置作为节点进行网格划，以免后续因无法计算测点的沉降信息而影响参数的反演研究。依照图 2.2 的引水渠道典型断面图，借助 ANSYS 有限元软件根据上述说情况建立相应的有限元几何模型，并对其进行离散化处理，模型共有 8717点，单元 2812 个，如图 2.3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]《余能理论》引领中国变分原理的研究[J]. 钟万勰. 计算力学学报. 2016(04)
[2]面板堆石坝瞬时变形和流变变形参数的联合反演[J]. 迟世春,朱叶. 水利学报. 2016(01)
[3]基于遗传单纯形算法与RBF网络的地应力场反演方法[J]. 谢学斌,罗海霞,杨承祥,李欣. 铁道科学与工程学报. 2015(01)
[4]我国水资源短缺现状及节水措施[J]. 郝艳飞. 水利水电工程造价. 2012(03)
[5]中国经济社会发展的资源瓶颈与环境约束[J]. 梁进社,王红瑞,王天龙. 经济研究参考. 2011(01)
[6]浅谈我国水资源短缺的现状及节水措施[J]. 金英杰. 中国高新技术企业. 2009(15)
[7]长距离输水工程调度与管理机制研究——以平山水源工程为例[J]. 鄂大矛,高山,刘涛. 水利经济. 2007(04)
[8]浅谈土体参数的反演方法[J]. 赵明辉,刘维超. 科技信息(科学教研). 2007(20)
[9]我国跨流域调水管理问题探讨[J]. 刘强,黄薇,桑连海. 长江科学院院报. 2006(06)
[10]引水工程安全监测及其自动化[J]. 彭虹. 水电自动化与大坝监测. 2006(05)
博士论文
[1]引水工程安全保障体系研究[D]. 司春棣.天津大学 2007
[2]长距离输水系统的非恒定流特性研究[D]. 万五一.天津大学 2004
硕士论文
[1]堆石料弹塑性本构模型参数反演方法研究[D]. 王腾云.大连理工大学 2017
[2]基于ANSYS的基坑土体参数反演及神经网络变形预测[D]. 王子征.天津大学 2012
[3]闲林水库双向输水水力特性研究[D]. 张泽辉.浙江大学 2010
[4]浙北引水工程对嘉兴平原河网水环境影响的评价研究[D]. 张华锋.浙江大学 2008
[5]有限元边坡稳定参数敏感性分析[D]. 高志辉.北京工业大学 2007
[6]基于微粒群算法的堆石坝坝料参数反演分析[D]. 杜好.大连理工大学 2006
[7]三维水流数值模拟及其在水利工程中的应用[D]. 艾海峰.天津大学 2006
本文编号：3242687
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