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基于山区雷电先导发展的改进电气几何模型仿真研究 被引量:31
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作者 姚尧 李健 +3 位作者 李涵 阮羚 周文俊 唐泽洋 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1550-1557,共8页
山地对地面电场的畸变作用使雷电先导偏向山体发展,导致采用电气几何模型(EGM)计算的山区线路绕击跳闸率比运行经验偏小。因而提出一种适用于山区地形的输电线路雷击概率计算模型,通过一种类山体形态的保角变换函数将2维山区地形抽象化... 山地对地面电场的畸变作用使雷电先导偏向山体发展,导致采用电气几何模型(EGM)计算的山区线路绕击跳闸率比运行经验偏小。因而提出一种适用于山区地形的输电线路雷击概率计算模型,通过一种类山体形态的保角变换函数将2维山区地形抽象化、映射到水平面,以使用传统镜像电荷法计算山区雷电下行先导的发展轨迹,并在先导"末跃"阶段采用电气几何模型EGM中的"击距"参数简化判断雷击点。仿真结果表明,应用该方法计算三峡地区几种典型山体地形的落雷分布,与雷电定位统计值具有良好的对应性。以三峡地区某220 kV线路雷击跳闸为例,与EGM计算结果对比表明,考虑山顶地形对雷电先导的吸引作用后,线路边相导线的绕击概率明显增大,可更好解释山区线路雷击跳闸率较高的原因。 展开更多
关键词 改进电气几何模型 保角变换 镜像法 地形 先导发展模型 雷击跳闸率
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单位圆外域到任意开挖断面隧洞外域共形映射的计算方法 被引量:23
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作者 祝江鸿 杨建辉 +2 位作者 施高萍 王珺 蔡建平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期175-183,共9页
将复杂开挖断面为边界的力学问题转化成单位圆为边界的力学问题,是利用复变函数理论开展地下隧洞围岩力学分析的前提。从黎曼存在定理出发,建立了以洛朗级数有限项表示的单位圆外域到任意开挖断面隧洞外域的共形映射函数。根据边界对应... 将复杂开挖断面为边界的力学问题转化成单位圆为边界的力学问题,是利用复变函数理论开展地下隧洞围岩力学分析的前提。从黎曼存在定理出发,建立了以洛朗级数有限项表示的单位圆外域到任意开挖断面隧洞外域的共形映射函数。根据边界对应原理,将域到域的共形映射问题转化成单位圆周线到任意开挖断面隧洞边界线的共形映射问题。从三角插值理论出发,采用奇偶插值点反复相互迭代对映射函数的求解开展了研究。为快速地进行迭代计算,采用法线逼近法进行计算点(映射点)调整。提出了以映射边界线与实际开挖洞形边界线之间的绝对误差作为迭代计算的收敛条件,保证了共形映射精度。给出了3个开挖断面隧洞映射函数的求解算例,并将研究结果与文献中的方法进行了比较。结果表明,提出的单位圆外域到任意开挖断面隧洞外域共形映射的计算方法具有操作简单、精度高和收敛快等特点。 展开更多
关键词 任意开挖断面 共形映射 三角插值 法线逼近法 收敛条件
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多排弹性空心管桩屏障对平面SV波的隔离 被引量:14
3
作者 徐平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期392-397,共6页
假定土体和管桩为各向同性的均质弹性体,将多排空心管桩构成的非连续屏障对入射平面SV波的隔离问题简化成二维平面问题,运用复变函数的保角映射方法和波场位移势函数展开法,根据管桩与周围土体介质完全联结(即应力和位移连续)以及管桩... 假定土体和管桩为各向同性的均质弹性体,将多排空心管桩构成的非连续屏障对入射平面SV波的隔离问题简化成二维平面问题,运用复变函数的保角映射方法和波场位移势函数展开法,根据管桩与周围土体介质完全联结(即应力和位移连续)以及管桩内侧自由的边界条件,得到了所研究问题的理论解。通过与有限元软件ABAQUS的模拟结果进行对比,验证了上述理论解及其计算程序的正确性,并进一步分析了管桩的壁厚、排数、数量以及入射SV波的频率等因素对隔离效果的影响,结论表明:隔离效果随着管桩壁厚的减小而提高;管桩由一排增加到两排时,最佳隔离区域向远处扩展,而由两排增加到三排时,最佳隔离区域则向两侧扩展;管桩排数不变,而数量增多时,屏障宽度范围内的隔离效果明显提高;入射频率增大时,隔离效果有所减小。这为多排桩屏障的隔振设计提供了理论依据和参考。 展开更多
关键词 多排空心管桩 非连续屏障 平面SV波 隔离效果 保角映射
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水下双线平行隧道渗流场解析研究 被引量:14
4
作者 朱成伟 应宏伟 +2 位作者 龚晓南 沈华伟 王霄 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期355-360,共6页
目前对于水下单线隧道渗流场的研究已取得了一定的进展,但是对于双线平行隧道则鲜有研究。基于达西定律以及质量守恒定律,采用保角变换法和叠加法对双线平行隧道稳态渗流场进行了推导,获得该问题的水头分布以及隧道涌水量的解析解。采... 目前对于水下单线隧道渗流场的研究已取得了一定的进展,但是对于双线平行隧道则鲜有研究。基于达西定律以及质量守恒定律,采用保角变换法和叠加法对双线平行隧道稳态渗流场进行了推导,获得该问题的水头分布以及隧道涌水量的解析解。采用数值软件COMSOL对本文解析解进行验证,发现两者拥有较好的吻合度。结合算例,讨论了隧道间距对双线平行隧道渗流场、衬砌外围水头分布形态以及隧道涌水量的影响。发现将双线隧道简化为单线隧道进行分析,将会高估隧道周围水头以及隧道涌水量,并且这一现象随着隧道间距的减小而愈发明显。 展开更多
关键词 双线平行隧道 隧道间距 解析解 保角变换 叠加法
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马蹄形孔口和梯形孔口的应力集中问题 被引量:8
5
作者 刘金高 王润富 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第5期57-64,共8页
本文应用保角映射方法将带孔口的区域映射到单位圆内部,然后应用复变函数解法求出在三种均匀应力场下孔口附近的应力分布,并讨论了马蹄形孔口和梯形孔口的应力集中问题。
关键词 水工结构 马蹄形孔口 梯形孔口 应力集中
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爆破振动对任意形状地下洞室的影响研究 被引量:11
6
作者 易长平 卢文波 +1 位作者 张建华 张爱平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2451-2455,共5页
根据应力波理论和复变函数方法,建立了求解爆破地震波作用下任意形状洞室动态响应的解析方法。即通过保角变换的方法,将物理平面上任意形状的洞室映射到像平面的单位圆,将问题转化为应力波与单位圆形洞室的相互作用问题。以爆破地震波... 根据应力波理论和复变函数方法,建立了求解爆破地震波作用下任意形状洞室动态响应的解析方法。即通过保角变换的方法,将物理平面上任意形状的洞室映射到像平面的单位圆,将问题转化为应力波与单位圆形洞室的相互作用问题。以爆破地震波与一半圆直墙拱形洞室相互作用为例,求解了不同频率的爆破地震波以不同方向作用于地下洞室时围岩的应力和振速分布,结合围岩的抗拉强度,求解了各种工况下围岩的临界破坏振速。 展开更多
关键词 爆破振动 任意形状洞室 保角变换 临界振速
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空沟对平面纵波隔离效果的理论解答 被引量:12
7
作者 徐平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期67-71,101,共6页
借助复变函数的保角变换法将有限长度的空沟映射变换为单位圆,根据空沟四周完全自由的边界条件,运用波动函数展开法得到了空沟对纵波(P波)和剪切波(SV波)隔离的理论解答。引入位移比值(屏障后某点由入射波波、散射波产生的总位移与入射... 借助复变函数的保角变换法将有限长度的空沟映射变换为单位圆,根据空沟四周完全自由的边界条件,运用波动函数展开法得到了空沟对纵波(P波)和剪切波(SV波)隔离的理论解答。引入位移比值(屏障后某点由入射波波、散射波产生的总位移与入射波单独产生的位移之比),以入射P波为例,计算了沟宽0.4 m、沟长分别为3.0 m、4.0 m、5.0 m和6.0 m共4条空沟的位移比值,通过比较发现:随着空沟长度的增加,最佳隔振效果明显提高,区域明显增大;当空沟长度达到6.0 m时,靠近空沟的区域的隔振效果超过了70%,隔振效果比较理想。最后对比了空沟和单排柱腔列的隔振效果,结果表明:由于单排柱腔列产生波的透射和绕射,而空沟仅产生波的绕射,6.0 m长空沟的最佳隔振效果与8根半径1.0 m的单排柱腔列相当,因此在场地和施工条件都允许的前提下,宜优先考虑空沟进行隔振。 展开更多
关键词 空沟 平面纵波 隔离效果 保角映射 隔振设计
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浅埋海底隧道的围岩应力解析解 被引量:10
8
作者 宋浩然 张顶立 房倩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期283-288,共6页
海底隧道属于浅埋隧道,较之普通隧道水源补给无限,水的作用对海底隧道围岩应力场的影响不可忽略。基于Verruijt提供浅埋隧道求解基本方法,同时考虑自重及水的作用,将海底隧道问题分解为四部分进行求解。根据求得的浅埋海底隧道的围岩总... 海底隧道属于浅埋隧道,较之普通隧道水源补给无限,水的作用对海底隧道围岩应力场的影响不可忽略。基于Verruijt提供浅埋隧道求解基本方法,同时考虑自重及水的作用,将海底隧道问题分解为四部分进行求解。根据求得的浅埋海底隧道的围岩总应力场,考虑海底隧道开挖的短期和长期效应,分别得到了海底隧道开挖后短期、长期有效应力。基于该解析解研究水的作用对海底隧道围岩应力场的影响,结果显示:(1)考虑水的作用洞周环向有效应力较不考虑水有了较大提升,长期效应由于超静孔压的消散较短期效应洞周环向有效应力显著增长;(2)围岩最易发生破坏的位置是拱腰位置,而水的作用使得隧道洞周较不考虑水更易破坏;(3)不管长期效应还是短期效应,水深越大整个隧道的洞周环向有效应力越大。 展开更多
关键词 海底隧道 保角映射 复变函数 浅埋隧道
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盾构隧道局部渗漏水对周围土体孔隙水压力的影响 被引量:8
9
作者 王志良 申林方 伍曾 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期89-95,115,共8页
文章基于复变函数的保角变换方法将含有隧道的半无限平面映射为同心圆环计算域,将隧道周围土体视为均质连续各向同性的饱和介质,通过边界配点法控制盾构隧道局部渗漏水的边界条件,并将解析法与数值法相结合求解了稳定渗流时饱和土体二... 文章基于复变函数的保角变换方法将含有隧道的半无限平面映射为同心圆环计算域,将隧道周围土体视为均质连续各向同性的饱和介质,通过边界配点法控制盾构隧道局部渗漏水的边界条件,并将解析法与数值法相结合求解了稳定渗流时饱和土体二维渗流的基本微分方程,得到了盾构隧道局部渗漏水引起周围土体孔隙水压力变化的半数值半解析解。结合工程算例,应用该计算方法探讨了隧道渗漏水范围、渗漏水位置、地表与隧道渗漏水边界处总水头差等因素对隧道周围土体孔隙水压力的影响。研究结果表明:盾构隧道发生侧向渗漏水时,周围土体孔隙水压力在水平向1倍隧道中心埋深的范围内变化较大,且渗漏水范围越大。其衰减速度越显著;隧道渗漏水引起的地表与隧道渗漏水边界处总水头差越大,其对土体孔隙水压力的影响越显著,且孔隙水压力的减小量与总水头差呈等比例变化;隧道侧向渗流量随地表与隧道渗漏水边界处总水头差的增大而增大。且两者呈线性关系。 展开更多
关键词 盾构隧道 渗漏 孔隙水压力 保角变换 边界配点法 半数值半解析解
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用保角变换结合矩量法计算均匀波导的最低截止频率 被引量:8
10
作者 朱满座 梁昌洪 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期709-710,715,共3页
建立了一种计算波导内TE和TM波最低截止频率的新方法,该方法使用保角变换将波导截面变换为圆形区域,再使用矩量法数值计算波导中正规波形TE和TM最低截止频率,可方便地找到满足边界条件的全域基函数.
关键词 截止频率 保角变换 矩量法
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求解二维静电场边值问题的一种方法 被引量:7
11
作者 王福谦 《大学物理》 北大核心 2013年第10期24-26,44,共4页
将平面镜像法与保角变换法相结合,求解复杂形状边界的二维边值问题,得出电场分布规律,并通过Matlab数据处理软件的数值计算功能进行数值模拟,绘制出其电场线与等势线(面)分布图,验证了所得结论的正确性.此方法拓展了镜像法的应用范围,... 将平面镜像法与保角变换法相结合,求解复杂形状边界的二维边值问题,得出电场分布规律,并通过Matlab数据处理软件的数值计算功能进行数值模拟,绘制出其电场线与等势线(面)分布图,验证了所得结论的正确性.此方法拓展了镜像法的应用范围,为求解边界形状复杂的二维静电场的边值问题提供了一种新的思路和途径. 展开更多
关键词 平面镜像法 保角变换法 复杂形状边界 电场分布 数值模拟
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三种翼型参数化方法的研究 被引量:7
12
作者 孙勤 张俊彦 邹汝红 《湘潭大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2013年第3期34-39,共6页
研究了型函数扰动法、控制点法以及复合映射法三类翼型参数化方法在翼型优化设计中的应用.对比这些方法的几何收敛及气动特性收敛结果发现,形状函数的几何表征能力最强,Hicks-Henne型函数、Spline函数依次次之.通过基于偶极子面元法的... 研究了型函数扰动法、控制点法以及复合映射法三类翼型参数化方法在翼型优化设计中的应用.对比这些方法的几何收敛及气动特性收敛结果发现,形状函数的几何表征能力最强,Hicks-Henne型函数、Spline函数依次次之.通过基于偶极子面元法的翼型逆设计,运用SQP算法优化求解,比较各参数化方法的设计结果得出第一类方法计算精度最高、第二类计算稳定性最强、第三类不易于推广的结论. 展开更多
关键词 型函数扰动法 控制点法 复合映射法 SQP算法 翼型逆设计
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均匀带电线与接地导体薄圆筒内的电势 被引量:6
13
作者 贾秀敏 田晓岑 《大学物理》 北大核心 2006年第11期35-37,共3页
利用保角变换和电象法,分别得出均匀带电线与接地薄导体圆筒内的电势.
关键词 保角变换 电象法 对称点
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分式线性变换下比磁导法在偏心式谐波磁力齿轮气隙磁场解析计算中的应用 被引量:7
14
作者 章跃进 王易 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期3651-3659,3385,共9页
偏心谐波磁力齿轮相比传统磁力齿轮具有高传动比下输出转矩密度大的特点,准确获得其气隙磁场分布是偏心谐波磁力齿轮设计及优化的关键。该文将分式线性变换与比磁导函数相结合,获得偏心谐波磁力齿轮气隙磁场的解析解。为克服切向磁导隐... 偏心谐波磁力齿轮相比传统磁力齿轮具有高传动比下输出转矩密度大的特点,准确获得其气隙磁场分布是偏心谐波磁力齿轮设计及优化的关键。该文将分式线性变换与比磁导函数相结合,获得偏心谐波磁力齿轮气隙磁场的解析解。为克服切向磁导隐没的缺点,将极坐标系下的径向和切向比磁导计算转化为直角坐标系下的x、y方向的比磁导计算,由此修正未偏心的x、y方向的气隙磁场分量,然后根据叠加原理合成得到偏心谐波磁力齿轮气隙磁场分布。与有限元分析结果对比,解析法所得的气隙磁密、电磁转矩基本一致,验证了解析模型的有效性和合理性。 展开更多
关键词 偏心谐波磁力齿轮 分式线性变换法 比磁导函数 气隙磁场 解析法
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基于保角映射的镜像法的应用 被引量:6
15
作者 王福谦 《大学物理》 北大核心 2015年第3期14-16,24,共4页
将镜像法与保角变换法相结合,求解复杂形状边界的二维边值问题,得出电场分布规律,并通过Matlab数据处理软件的数值计算功能进行数值模拟,绘制出其电场线与等势线(面)分布图,验证了所得结论的正确性.此方法拓展了镜像法的应用范围,为求... 将镜像法与保角变换法相结合,求解复杂形状边界的二维边值问题,得出电场分布规律,并通过Matlab数据处理软件的数值计算功能进行数值模拟,绘制出其电场线与等势线(面)分布图,验证了所得结论的正确性.此方法拓展了镜像法的应用范围,为求解边界形状复杂的二维静电场的边值问题提供了一种新的思路和途径. 展开更多
关键词 镜像法 保角变换法 电场分布
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基于Padé迭代法的数值保角变换计算法 被引量:6
16
作者 王樱子 赖富明 +1 位作者 吕毅斌 武德安 《数值计算与计算机应用》 CSCD 2016年第4期299-306,共8页
本文对基于模拟电荷法的双连通区域数值保角变换进行了研究.通过对其约束方程进行预处理,构造了一个对称正定线性方程组.进而,利用Padé迭代法求解对称正定线性方程组得到新的电荷点和变换半径,构造了近似保角变换函数.数值算例验... 本文对基于模拟电荷法的双连通区域数值保角变换进行了研究.通过对其约束方程进行预处理,构造了一个对称正定线性方程组.进而,利用Padé迭代法求解对称正定线性方程组得到新的电荷点和变换半径,构造了近似保角变换函数.数值算例验证了算法的可行性. 展开更多
关键词 数值保角变换 双连通区域 模拟电荷法 Pad6迭代法
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隧道拱顶渗漏稳态渗流场的解析研究 被引量:2
17
作者 余俊 李东凯 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期838-846,共9页
针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析... 针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析解、数值解、试验结果的渗流量对比来验证所得解的准确性.进行参数分析,探究隧道埋深、渗漏宽度对衬砌水压力和渗流量的影响规律.结果表明,衬砌水压力在以渗漏位置为中心±60°范围内明显降低;随着隧道埋深的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量先减小后增大,且渗流量最小值对应的隧道埋深随着地表水头的增大而增大;随着渗漏宽度的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量增大,当渗漏宽度大于0.05 m时,渗漏宽度变化对水压力和渗流量的影响较小;在渗漏宽度较小时进行渗漏控制的效果明显. 展开更多
关键词 隧道拱顶 渗漏水 保角变换 分离变量法 渗流场解析研究 水压 渗流量
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飞翼无人机保形非对称尾喷管设计与流场特性 被引量:6
18
作者 张乐 周洲 +2 位作者 李盈盈 甘文彪 许晓平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期667-674,共8页
基于飞翼布局无人机隐身与保形设计要求,设计了不同面积比的四边形和圆矩形2类非对称尾喷管,并利用数值模拟方法对无人机内外流耦合流动进行了计算分析,获得了无人机全机纵向气动性能与尾喷管三维流场特性。结果表明:保形非对称尾... 基于飞翼布局无人机隐身与保形设计要求,设计了不同面积比的四边形和圆矩形2类非对称尾喷管,并利用数值模拟方法对无人机内外流耦合流动进行了计算分析,获得了无人机全机纵向气动性能与尾喷管三维流场特性。结果表明:保形非对称尾喷管可用于改善飞翼无人机的纵向力矩特性,且圆矩形喷管升阻特性和力矩特性比四边形喷管更优;收敛型喷管(面积比Ar≤1.0)无法在设计点(发动机喷口)而是在尾喷管出口处形成喉道,并在喉道处形成强激波阻滞喷流排出;随着面积比增大,轴向推力系数先增大后减小,存在最佳面积比,而且相同面积比下圆矩形喷管比四边形喷管推力性能更佳;扩张型喷管内激波的强度随着面积比增大变得更强,圆矩形喷管结尾处的激波角比四边形喷管小,喷流阻滞作用更小;对于此类飞翼布局无人机采用面积比为1?2~1?4的圆矩形喷管,将获得较理想的气动性能。 展开更多
关键词 飞翼无人机 保形设计 非对称尾喷管 圆矩形 面积比 流场特性 数值模拟
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非局域空间光孤子在矩形边界铅玻璃中偏转研究 被引量:5
19
作者 江群 寿倩 +3 位作者 郑亚建 梁炎斌 胡巍 郭旗 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期329-335,共7页
从理论和实验两方面研究了非局域光孤子在热致非线性铅玻璃材料中的偏转现象.理论上,利用保角变换的方法,求出了材料的响应函数,讨论了边界对响应函数的影响,得到了偏离中心入射时孤子中心传输的轨迹方程.实验上,观察了光孤子在矩形边... 从理论和实验两方面研究了非局域光孤子在热致非线性铅玻璃材料中的偏转现象.理论上,利用保角变换的方法,求出了材料的响应函数,讨论了边界对响应函数的影响,得到了偏离中心入射时孤子中心传输的轨迹方程.实验上,观察了光孤子在矩形边界铅玻璃材料中偏转.理论结果和实验结果符合得比较好. 展开更多
关键词 非局域非线性介质 空间光孤子 保角变换 铅玻璃
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基于复变函数的斜顶巷道围岩应力分布解析解 被引量:5
20
作者 贺凯 常聚才 +2 位作者 李万峰 李世辉 李冬 《煤炭工程》 北大核心 2021年第7期97-101,共5页
为获得斜顶巷道围岩应力分布规律,以共形映射函数为基础,运用复变函数法求解了斜顶巷道围岩应力分布解析解。以潘三煤矿17102(3)工作面运输巷为工程背景,分析了斜顶巷道围岩主应力和主应力集中系数分布特征。结果表明:斜顶巷道围岩最大... 为获得斜顶巷道围岩应力分布规律,以共形映射函数为基础,运用复变函数法求解了斜顶巷道围岩应力分布解析解。以潘三煤矿17102(3)工作面运输巷为工程背景,分析了斜顶巷道围岩主应力和主应力集中系数分布特征。结果表明:斜顶巷道围岩最大主应力、最小主应力、最大剪应力及其应力集中系数的最大值均出现在巷角处,主应力分量最大值均超过35MPa,主应力集中系数最大值分别超过4.5、2.5和8,巷角是斜顶巷道的薄弱部位;两帮最大剪应力和最大剪应力集中系数整体大于顶底板,表明顶底板较两帮稳定。研究结果可为斜顶巷道支护设计提供理论参考。 展开更多
关键词 斜顶巷道 共形映射函数 复变函数法 主应力 主应力集中系数
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