×××××××××××××有限责任公司×××尾矿堆积坝稳定性评价 岩土工程勘察报告 ×××××××××××有限公司 2007年7月1日
目录 文字部分 1 前言 (1) 1.1 工程概况 (1) 1.2 勘察技术要求 (1) 1.3 勘察工作执行的主要技术标准 (2) 1.4 勘察方法及完成工作量 (2) 1.4.1 工程地质测绘 (2) 1.4.2 钻探 (2) 1.4.3 取土试样 (2) 1.4.4 原位测试 (2) 1.5有关说明 (3) 2 场地工程地质条件 (4) 2.1 地形及地貌 (4) 2.2 区域地层 (4) 2.3 区域地质构造 (4) 3 堆场工程地质条件 (5) 3.1 堆场形态 (5) 3.2 堆积方式 (5) 3.3 堆场地层 (5) 3.4 不良地质作用 (5) 4 拦洪坝场地工程地质条件 (6) 5 物理力学性质指标 (6) 5.1 尾矿土的物理力学性质指标 (6) 5.2 尾矿土的抗剪强度指标 (6) 5.3 标准贯入试验锤击数 (7) 5.4 重型动力触探试验代表值 (7) 5.5 渗透性 (7) 6 场地水、土对建材腐蚀性评价 (8) 7 场地地震效应 (8)
7.1 尾矿坝分级及场地分类 (8) 7.2 地震动参数 (8) 7.3 地震液化和震陷 (8) 8 堆场坝体稳定性分析与计算 (8) 8.1 尾矿坝现状分析 (9) 8.2 尾矿坝渗流分析 (9) 8.3 尾矿坝稳定性评价 (9) 8.4 尾矿坝加高排渗措施 (12) 9 结论及建议 (13) 附件：岩土工程勘察任务委托书 图表部分
1 前言 *************有限责任公司***尾矿堆积坝稳定性评价岩土工程勘察工作，是根据该公司提出的岩土工程勘察任务委托书技术要求，并受*********有限责任公司委托，由我院于2007年6月完成。 1.1 工程概况 ***银花钒矿位于***省***县银花镇梅子沟村，尾矿库位于梅子沟西侧的***，处于糜子沟主沟道。 原***坝80年代修建，现无设计资料，该坝原为水库。根据现场踏勘及甲方提供资料知，***初期坝为重力砌石夹心不透水坝，坝高约22.0m，坝底宽约23.0m，坝顶宽3.0m。坝顶轴线长62.0m，坝顶高程598.0m，坝下脚线高程为576.3m，库容约12万m3。 该矿从1998年开始向库内排放尾矿渣，采取坝后任意排放。目前库内尾矿渣堆放高程595.51～598.62m，距坝顶平均高程约1.3m，整体呈坝前低，坝后高。该坝于2006年停用，并进行了闭库设计。目前新的尾矿库正在筹备修建之中，为保证矿山正常生产经营，拟将该库做为临时过渡尾矿库，据设计初步估算，坝体拟加高3～10m。 该尾矿库排洪系统采用排洪涵洞，排洪涵洞建设在西侧，防洪标准为100年一遇。 加高3～8.0m时，按《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）第4.1条划分，加高后的尾矿库为五等库。加高＞8m时，按《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）第4.1条划分，加高后的尾矿库为四等库。 1.2 勘察技术要求 1）查明尾矿库存在的不良地质作用，评价不良地质作用对堆场的影响，提出合理的防治措施； ２）查明尾矿库的地层、岩性，提供尾矿土常规物理力学指标、颗分、渗透系数及抗剪强度指标（C、Φ值）； ３）查明目前标高下尾矿库地下水位（浸润线）及变化规律； ４）提供尾矿库所在区域的地震烈度及地震动参数，评价堆场的地震效应； 5）分析评价已运行坝体的稳定性，继续加高坝体的适宜性和稳定性。
数学模型实验报告 实验内容1. 实验目的：学习使用lingo和MATLAB解决数学模型问题 实验原理： 实验环境：MATLAB7.0 实验结论： 源程序 第4章：实验目的，学会使用lingo解决数学模型中线性规划问题1.习题第一题 实验原理： 源程序： 运行结果： 、 管 路 敷 设 技 术 通 过 管 线 不 仅 可 以 解 决 吊 顶 层 配 置 不 规 范 高 中 资 料 试 卷 问 题 ， 而 且 可 保 障 各 类 管 路 习 题 到 位 。 在 管 路 敷 设 过 程 中 ， 要 加 强 看 护 关 于 管 路 高 中 资 料 试 卷 连 接 管 口 处 理 高 中 资 料 试 卷 弯 扁 度 固 定 盒 位 置 保 护 层 防 腐 跨 接 地 线 弯 曲 半 径 标 等 ， 要 求 技 术 交 底 。 管 线 敷 设 技 术 中 包 含 线 槽 、 管 架 等 多 项 方 式 ， 为 解 决 高 中 语 文 电 气 课 件 中 管 壁 薄 、 接 口 不 严 等 问 题 ， 合 理 利 用 管 线 敷 设 技 术 。 线 缆 敷 设 原 则 ： 在 分 线 盒 处 ， 当 不 同 电 压 回 路 交 叉 时 ， 应 采 用 金 属 隔 板 进 行 隔 开 处 理 ； 同 一 线 槽 内 强 电 回 路 须 同 时 切 断 习 题 电 源 ， 线 缆 敷 设 完 毕 ， 要 进 行 检 查 和 检 测 处 理 。 、 电 气 课 件 中 调 试 对 全 部 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 ， 在 安 装 过 程 中 以 及 安 装 结 束 后 进 行 高 中 资 料 试 卷 调 整 试 验 ； 通 电 检 查 所 有 设 备 高 中 资 料 试 卷 相 互 作 用 与 相 互 关 系 ， 根 据 生 产 工 艺 高 中 资 料 试 卷 要 求 ， 对 电 气 设 备 进 行 空 载 与 带 负 荷 下 高 中 资 料 试 卷 调 控 试 验 ； 对 设 备 进 行 调 整 使 其 在 正 常 工 况 下 与 过 度 工 作 下 都 可 以 正 常 工 作 ； 对 于 继 电 保 护 进 行 整 核 对 定 值 ， 审 核 与 校 对 图 纸 ， 编 写 复 杂 设 备 与 装 置 高 中 资 料 试 卷 调 试 方 案 ， 编 写 重 要 设 备 高 中 资 料 试 卷 试 验 方 案 以 及 系 统 启 动 方 案 ； 对 整 套 启 动 过 程 中 高 中 资 料 试 卷 电 气 设 备 进 行 调 试 工 作 并 且 进 行 过 关 运 行 高 中 资 料 试 卷 技 术 指 导 。 对 于 调 试 过 程 中 高 中 资 料 试 卷 技 术 问 题 ， 作 为 调 试 人 员 ， 需 要 在 事 前 掌 握 图 纸 资 料 、 设 备 制 造 厂 家 出 具 高 中 资 料 试 卷 试 验 报 告 与 相 关 技 术 资 料 ， 并 且 了 解 现 场 设 备 高 中 资 料 试 卷 布 置 情 况 与 有 关 高 中 资 料 试 卷 电 气 系 统 接 线 等 情 况 ， 然 后 根 据 规 范 与 规 程 规 定 ， 制 定 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 方 案 。 、 电 气 设 备 调 试 高 中 资 料 试 卷 技 术 电 力 保 护 装 置 调 试 技 术 ， 电 力 保 护 高 中 资 料 试 卷 配 置 技 术 是 指 机 组 在 进 行 继 电 保 护 高 中 资 料 试 卷 总 体 配 置 时 ， 需 要 在 最 大 限 度 内 来 确 保 机 组 高 中 资 料 试 卷 安 全 ， 并 且 尽 可 能 地 缩 小 故 障 高 中 资 料 试 卷 破 坏 范 围 ， 或 者 对 某 些 异 常 高 中 资 料 试 卷 工 况 进 行 自 动 处 理 ， 尤 其 要 避 免 错 误 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 动 作 ， 并 且 拒 绝 动 作 ， 来 避 免 不 必 要 高 中 资 料 试 卷 突 然 停 机 。 因 此 ， 电 力 高 中 资 料 试 卷 保 护 装 置 调 试 技 术 ， 要 求 电 力 保 护 装 置 做 到 准 确 灵 活 。 对 于 差 动 保 护 装 置 高 中 资 料 试 卷 调 试 技 术 是 指 发 电 机 一 变 压 器 组 在 发 生 内 部 故 障 时 ， 需 要 进 行 外 部 电 源 高 中 资 料 试 卷 切 除 从 而 采 用 高 中 资 料 试 卷 主 要 保 护 装 置 。
第３９卷第４期 ２０１８年４月哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．３９№．４Ａｐｒ．２０１８ 共翼型舵水动力特性的模型试验与数值模拟 刘志华，熊鹰，叶青 （海军工程大学舰船与海洋学院，湖北武汉４３００３３） 摘 要：国际上新型潜艇的尾操纵面设计，采用了将前部稳定翼和后部转动舵组合成完整翼型剖面的共翼型布局 方式。为了研究这种共翼型舵与常规舵在水动力性能上的差异，运用模型试验和数值计算模拟方法，对共翼型舵 和常规非共翼型舵的水动力和流场进行了对比研究与分析。结果表明：共翼型舵在小舵角工况时能够保持舵翼结 合部流线的光顺，舵角５°时共翼型舵总升力比非共翼型舵总升力增加了６５．３％；但在大舵角工况，共翼型舵叶背容 易发生流动分离形成分离涡，导致升力性能变差，舵角２５°时共翼型舵总升力比非共翼型舵总升力减小了９．２％。 在小舵角时，共翼型舵尾流区的流场湍动能较低，流动稳定性更好。 关键词：共翼型舵；水动力测量试验；数值模拟；舵升力；翼升力；舵尾流；分离涡；湍动能；尾操纵面；舵角DOI ：１０．１１９９０／ｊｈｅｕ．２０１７０７０７７ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９０．ｕ．２０１８０１２９．１７３３．０１６．ｈｔｍｌ 中图分类号：Ｕ６６１．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６－７０４３（２０１８）０４－０６５８－０６ Model experiment and numerical simulation of the hydrodynamic performance of a conformal rudder ＬＩＵＺｈｉｈｕａ，ＸＩＯＮＧＹｉｎｇ，ＹＥＱｉｎｇ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｈｉｐａｎｄＯｃｅａｎ，ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕＨａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）Abstract ：Ｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｎｔｈｅｆｉｒｍｍａｎｅｕｖｅｒａｂｌｅｓｕｒｆａｃｅｏｆａｎｅｗｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｓｕｂｍａｒｉｎｅ，ａｃｏｎｆｏｒｍａｌｌａｙｏｕｔｔｈａｔｉｎｔｅｇｒａｔｅｓｔｈｅｆｒｏｎｔｓｔａｂｌｅｗｉｎｇａｎｄｔｈｅｒｅａｒｒｏｔａｔｉｏｎｒｕｄｄｅｒｔｏｆｏｒｍａｃｏｍｐｌｅｔｅｗｉｎｇ－ｓｈａｐｅｐｒｏｆｉｌｅｗａｓａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒａｎｄｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｒｕｄｄｅｒ，ｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄａｌｏｎｇｗｉｔｈｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃａｎｄｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎａｌｙｓｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒｃｏｕｌｄｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓｏｆｔｈｅｓｔｒｅａｍｌｉｎｅａｔｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｒｕｄｄｅｒｗｉｎｇａｔａｓｍａｌｌｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅ．Ａｔａｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅｏｆ５°，ｔｈｅｔｏｔａｌｌｉｆｔｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒｗａｓ６５．３％ｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｎｏｎ－ｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒ；ｗｈｅｒｅａｓａｔｌａｒｇｅｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅｓ，ｔｈｅｄｅｔａｃｈｅｄｖｏｒｔｅｘｗａｓｅａｓｉｌｙｄｒｏｐｐｅｄｆｒｏｍｔｈｅｂａｃｋｏｆｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒａｎｄｔｈｅｌｉｆｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｅｄ．Ａｔａｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅｏｆ２５°，ｔｈｅｔｏｔａｌｌｉｆｔｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒｗａｓ９．２％ｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｎｏｎ－ｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｔｕｒｂｕｌｅｎｔｋｉｎｅｔｉｃｅｎｅｒｇｙｉｎｔｈｅｗａｋｅｚｏｎｅｏｆｔｈｅｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒｉｓｌｏｗａｎｄｆｌｏｗｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｈｉｇｈａｔｓｍａｌｌｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅｓ．Keywords ：ｃｏｎｆｏｒｍａｌｒｕｄｄｅｒ；ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｔｅｓｔ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｒｕｄｄｅｒｌｉｆｔ；ｗｉｎｇｌｉｆｅ；ｒｕｄｄｅｒｗａｋｅ；ｄｅ－ｔａｃｈｅｄｖｏｒｔｅｘ；ｔｕｒｂｕｌｅｎｔｋｉｎｅｔｉｃｅｎｅｒｇｙ；ｓｔｅｒｎｍａｎｅｕｖｅｒａｂｌｅｓｕｒｆａｃｅ；ｒｕｄｄｅｒａｎｇｌｅ 收稿日期：２０１７－０７－１７．网络出版日期：２０１８－０１－３０． 基金项目：国家自然科学基金项目（５１２０９２１３）；装备发展部共用技 术预研基金项目（６１４０２４１０１０１０１）；海军工程大学自主立 项（４２５５１７Ｋ２２７）． 作者简介：刘志华（１９８１－），男，副教授； 熊鹰（１９５８－），男，教授，博士生导师．通信作者：刘志华，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｚｈｉｈｕａ９９１１１＠ａｌｉｙｕｎ．ｃｏｍ． 潜艇在水下航行时，要实现水平面上的航行方 向调整和垂直面上的航行深度调整，主要是通过操 纵艉舵、围壳舵（或者是艏舵）来完成的。打舵时， 舵上产生的水动力作用在潜艇艇体上，使潜艇产生 相应的运动变化和航行状态的调整，因此舵的水动力性能对潜艇的操纵性表现有直接的影响。舵的外形及水动力优化是船舶操纵性研究领域的热点问题［１－４］，而对于潜艇操纵面的优化设计，研究者和设计师在开展传统的艉部十子型舵水动力性能优化的基础上［５－６］，提出了Ｘ型舵、Ｈ型舵、木字舵等多种尾操纵面的样式和分离式操舵方法［７－１０］。由于潜艇在水下运动时，要兼顾航行的稳定性和机动性，所以国内外多型潜艇艉操纵面采用了稳定翼加转动舵的组合形式，前部的稳定翼与艇体固连，在提高潜艇万方数据
数学模型与实验报告 姓名：王珂 班级：121111 学号：442 指导老师：沈远彤
数学模型与实验 一、数学规划模型 某企业将铝加工成A,B两种铝型材，每5吨铝原料就能在甲设备上用12小时加工成3吨A型材，每吨A获利2400元，或者在乙设备上用8小时加工成4吨B型材，每吨B获利1600元。现在加工厂每天最多能得到250吨铝原料，每天工人的总工作时间不能超过为480小时，并且甲种设备每天至多能加工100吨A，乙设备的加工能力没有限制。 （1）请为该企业制定一个生产计划，使每天获利最大。 （2）若用1000元可买到1吨铝原料，是否应该做这项投资若投资，每天最多购买多少吨铝原料 （3）如果可以聘用临时工人以增加劳动时间，付给工人的工资最多是每小时几元 （4）如果每吨A型材的获利增加到3000元，应否改变生产计划 题目分析： 每5吨原料可以有如下两种选择： 1、在甲机器上用12小时加工成3吨A每吨盈利2400元 2、在乙机器上用8小时加工成4吨B每吨盈利1600元 限制条件： 原料最多不可超过250吨，产品A不可超过100吨。工作时间不可超过480小时线性规划模型： 设在甲设备上加工的材料为x1吨，在乙设备上加工的原材料为x2吨，获利为z，由题意易得约束条件有： Max z = 7200x1/5 +6400x2/5 x1 + x2 ≦ 250
12x1/5 + 8x2/5 ≦ 480 0≦3x1/5 ≦ 100, x2 ≧ 0 用LINGO求解得： VARIABLE VALUE REDUCED COST X1 X2 ROW SLACK OR SURPLUS DUAI PRICE 1 2 3 4 做敏感性分析为： VARIABLE CURRENT ALLOWABLE ALLOWABLE COFF INCREASE DECREASE X1 X2 ROW CURRENT ALLOWABLE ALLOWABLE RHS INCREASE DECREASE 2 3 4 INFINITY 1、可见最优解为x1=100，x2=150，MAXz=336000。因此最优解为在甲设备上用100吨原料生产A产品，在乙设备上用150吨原料生产B产品。最大盈利为336000. 2、由运算结果看约束条件1（原料）的影子价格是960，即每增加1吨原料可收入960，小于1000元，因此不购入。 3、同理可得，每小时的影子价格是40元，因此聘用员工的工资不可超过每小时40元。
数值模拟方法与实验方法对比 摘要：科学研究与解决工程问题的基础在于物理实验与实物观测，但是采用实 物模型进行物理实验的研究周期长、投入大，有时甚至无法在实物上进行，如对 天体物理的研究。而现代科学研究方法的核心则是通过观测或实验建立研究对象 的数学模型，基于数学模型进行研究与分析。在数学模型上进行的数值模拟研究 具有研究周期短、安全、投入少等优点，已经成为现代科研不可或缺的工具。 关键词：科学研究；实验；数值模拟 1 数值模拟方法介绍 数值模拟实际上可以理解为用计算机来做实验，其可以形象地再现实验情景，与做实验并无太大区别。数值模拟方法的应用对象分为三个层次： （1）宏观层次：常见的工程建筑、制造设备、零件等； （2）界观层次：材料的微观组织与性能，如金属材料的晶粒度影响其屈服 强度； （3）微观层次：基本物理现象与机理，如金属材料凝固时的结晶与晶粒生 长过程。 宏观与界观层次的数值模拟方法包括：有限差分方法(FiniteDifferenceMethod,FDM)、有限单元法(FiniteElementMethod,FEM)、边界单元 方法(Boundary Element Method,BEM)、有限体积方法(Finite Volume Method,FVM)、无网格方法(Mesh less Method)。 微观层次的数值模拟方法包括：第一原理法(First Principle Simulation)、元胞 自动机方法(Cellular Automata)、蒙特卡洛方法(Monte Carlo Method )、分子动力学方法(Molecular Dynamics)，分为经典方法、嵌入原子模型(Embedded Atom Model)、从头计算(Ab initio calculation)的方法。 虽然在工程技术领域内能使用的数值模拟方法有很多种，但是就其实用性和 广泛性而言，有限单元法是最为突出的。有限单元法的基本原理是将一个连续的 求解域分割成有限个单元，用未知参数方程表征单元的特性，然后将各个单元的 特征方程组合成大型代数方程组，通过求解方程组得到结点上的未知参数，获取 结构内力等需要考察的输出结果。它能很好的适应复杂的几何形状、复杂的材料 特性和复杂的边界条件，加之成熟的大型软件系统支持（比如ANSYS、MARC、NASTRAN），有限元法成为一种应用广泛的数值计算方法。 2 实验方法介绍 科学实验，是人们为实现预定目的，在人工控制条件下，通过干预和控制科 研对象而观察和探索其有关规律和机制的一种研究方法。它是人类获得知识、检 验知识的一种实践形式。 2.1 实验方法的特点 科学实验之所以能优于自然观察而受到人们广泛重视，这是和科学实验本身 的特点密切相关的。 （1）科学实验具有纯化观察对象的条件的作用。 科学实验中，人们可以利用各种实验手段，对研究对象进行各种的人工变革 和控制，使其摆脱各种偶然因素的干扰，这样被研究对象的特性就能以纯粹的本 来面目而暴露出来，人们就能获得被研究对象在自然状态下难以被观察到的特性。
FLAC软件在拦水坝稳定性分析中的应用 摘要：坝体稳定性是矿山企业安全生产的重要方面，做好坝体的稳定性评价工作有非常重要的意义。该文介绍了FLAC的概况，并根据已知的工程地质资料及岩石力学参数，用连续快速拉格朗日分析软件FLAC模拟了拦水坝的稳定性。通过模拟出坝体的应力应变和破坏场，了解坝体可能发生变形破坏的区域。为拦水坝的安全管理提供一些理论方面的依据。根据模拟出来的结果，提出了相应的解决措施，确保其正常运行，不至于发生垮坝事故，避免造成人员伤亡和经济损失。关键词：拦水坝；连续快速拉格朗日分析；稳定性；措施 Application of FLAC software in the stability analysis of the dams Lei Dingding Ma Haitao Liu Yongfeng Zhou Yifan Abstract: Dam stability is an important aspect of the mining enterprises of production safety, good stability evaluation of the dam has very important significance. This paper introduces the overview of the fast lagrangian analysis of continua(FLAC). According to the known engineering geological data and rock mechanics parameters, FLAC software simulates the stability of the dams. We can understand that the dam may occur to the area of deformation and failure by the displacement of the simulated dam deformation and destruction of the field. It is the basis of some theoretical aspects of the safety management of dams. According to the simulation results, to put forward specific measures to ensure its proper operation, and will not collapse accident occurred, to avoid causing casualties and economic losses. Key words: dams；fast lagrangian analysis of continua ( FLAC)；stability；measure
数学建模实验报告
一、实验目的 1、通过具体的题目实例，使学生理解数学建模的基本思想和方法，掌握 数学建模分析和解决的基本过程。 2、培养学生主动探索、努力进取的的学风，增强学生的应用意识和创新 能力，为今后从事科研工作打下初步的基础。 二、实验题目 （一）题目一 1、题目：电梯问题有r个人在一楼进入电梯，楼上有n层。设每个 乘客在任何一层楼出电梯的概率相同，试建立一个概率模型，求直 到电梯中的乘客下完时，电梯需停次数的数学期望。 2、问题分析 （1）由于每位乘客在任何一层楼出电梯的概率相同，且各种可能的情况众多且复杂，难于推导。所以选择采用计算机模拟的 方法，求得近似结果。 （2）通过增加试验次数，使近似解越来越接近真实情况。 3、模型建立 建立一个n*r的二维随机矩阵，该矩阵每列元素中只有一个为1，其余都为0，这代表每个乘客在对应的楼层下电梯（因为每 个乘客只会在某一层下，故没列只有一个1）。而每行中1的个数 代表在该楼层下的乘客的人数。 再建立一个有n个元素的一位数组，数组中只有0和1,其中1代表该层有人下，0代表该层没人下。 例如： 给定n=8;r=6（楼8层，乘了6个人）,则建立的二维随机矩阵及与之相关的应建立的一维数组为： m = 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 c = 1 1 0 1 0 1 1 1 4、解决方法（MATLAB程序代码）：
n=10;r=10;d=1000; a=0; for l=1:d m=full(sparse(randint(1,r,[1,n]),1:r,1,n,r)); c=zeros(n,1); for i=1:n for j=1:r if m(i,j)==1 c(j)=1; break; end continue; end end s=0; for x=1:n if c(x)==1 s=s+1; end continue; end a=a+s; end a/d 5、实验结果 ans = 6.5150 那么，当楼高11层，乘坐10人时，电梯需停次数的数学期望为6.5150。 （二）题目二 1、问题：某厂生产甲乙两种口味的饮料,每百箱甲饮料需用原料6 千克,工人10名,可获利10万元;每百箱乙饮料需用原料5千 克,工人20名,可获利9万元.今工厂共有原料60千克,工人 150名,又由于其他条件所限甲饮料产量不超过8百箱.问如何 安排生产计划,即两种饮料各生产多少使获利最大.进一步讨 论: 1)若投资0.8万元可增加原料1千克,问应否作这项投资. 2)若每百箱甲饮料获利可增加1万元,问应否改变生产计划. 2、问题分析 （1）题目中共有3个约束条件，分别来自原料量、工人数与甲饮料产量的限制。 （2）目标函数是求获利最大时的生产分配，应用MATLAB时要转换
数值模型模拟实验报告 实验名称：地震记录数值模拟的褶积模型法实验学院：地球物理学院 学号：2010050603xx 教师：熊高军 姓名：Blackheart--Mike 日期：2010.6.13
实验一 一、实验题目 地震记录数值模拟的褶积模型法 二、实验目的 掌握褶积模型基本理论、实现方法与程序编制，由褶积模型初步分析地震信号的分辨率问题。 三、原理公式 1、褶积原理
地震勘探的震源往往是带宽很宽的脉冲，在地下传播、反射、绕射到测线，传播经过中高频衰减，能量被吸收。吸收过程可以看成滤波的过程，滤波可以用褶积完成。在滤波中，反射系数与震源强弱关联，吸收作用与子波关联。最简单的地震记录数值模拟，可以看成反射系数与子波的褶积。通常，反射系数是脉冲，子波取雷克子波。 （1）雷克子波 （2）反射系数： （3）褶积公式： 数值模拟地震记录trace(t): trace(t) =rflct(t)wave(t) 反射系数的参数由z变成了t，怎么实现？在简单水平层介质，分垂直和非垂直入射两种实现，分别如图1和图2所示。 1）垂直入射：
2）非垂直入射： 2、褶积方法 （1）离散化（数值化） 计算机数值模拟要求首先必须针对连续信号离散化处理。反射系数在空间模型中存在，不同深度反射系数不同，是深度的函数。子波是在时间记录上一延续定时间的信号，是时间的概念。在离散化时，通过深度采样完成反射系数的离散化，通过时间采样完成子波的离散化。如果记录是Trace(t)，则记录是时间的函数，以时间采样离散化。时间采样间距以 t表示，深度采样间距以 z表示。在做多道的数值模拟时，还有横向x的概念，横向采样间隔以 x表示。离散化的实现：t=It× t；x=Ix× x；z=Iz× z或：It=t/ t; Ix=x/ x; Iz=z/ z （2）离散序列的褶积
第25卷第2期2019年4月 （自然科学版） JOURNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) Vol.25No.2 Apr.2019 DOI:10.12066/j.issn.1007-2861.1928 加肋土工膜与土工布界面模型试验与数值模拟 高俊丽,李厚伟,曹威 (上海大学土木工程系,上海200444) 摘要:针对填埋场沿土工膜与土工布界面易出现滑移失稳的问题,设计了加肋土工膜衬垫系统的室内模型试验.根据正交试验原理,考虑加肋土工膜的加肋形状、加肋高度和加肋间研究了10种试验工况下的衬垫系统沉降.在试验基础上,采用基于离散元理论的颗粒流软件PFC2D进行数值模拟.试验结果表明,加肋间距为175～400mm、肋块高度为4.5～ 6.0mm时存在最优值.数值模拟结果表明,PFC数值模拟能较好地拟合室内模型试验的荷 载-沉降曲线,得出加肋土工膜衬垫系统附近砂土颗粒运行情况和应力变化情况,揭示模型内部颗粒的运动轨迹和加肋土工膜受力机理. 关键词:加肋土工膜;室内模型试验;颗粒流 中图分类号:TU531.7文献标志码:A文章编号:1007-2861(2019)02-0317-11 Experimental research and numerical simulation of interface between ribbed geomembrane and geotextile GAO Junli,LI Houwei,CAO Wei (Department of Civil Engineering,Shanghai University,Shanghai200444,China) Abstract:To study the e?ect of ribbed geomembrane on stability of a land?ll liner system, an indoor model test of the ribbed geomembrane liner system is designed.According to the principle of orthogonal test,considering shape,height and space of the rib,ten test cases are designed to study the settlement of the liner system.Analysis results show that optimal values exist.The optimal rib space is between175mm and400mm,and the optimal rib height is between4.5mm and6.0mm.On this basis,numerical simulation of the model test is carried out using the particle?ow software PFC2D.It has been shown that the PFC simulation can well?t the indoor load-settlement model.The sandy soil particles operation and stress change neared ribbed geomembrane can be obtained.The track and force mechanism of the internal particle in the model are revealed. Key words:ribbed geomembrane;indoor model test;particle?ow code 垃圾填埋场中衬垫系统一般由黏性土和土工合成材料(如土工膜、土工布等)组成.由于土工合成材料间的界面剪切强度往往小于上覆垃圾和土工合成材料界面的剪切强度,填埋场 收稿日期:2017-04-25 基金项目:国家自然科学基金资助项目(40972192) 通信作者:高俊丽(1978—),女,副教授,博士,研究方向为新型土工合成材料在填埋场的应用. E-mail:susan jl@sta?https://www.doczj.com/doc/924597958.html,
《数学模型实验》实验报告 姓名：王佳蕾学院：数学与信息科 学学院 地点：主楼402 学号：055专业：数学类时间：2017年4 月16日 实验名称： 商人和仆人安全渡河问题的matlab实现 实验目的： 1.熟悉matlab基础知识，初步了解matlab程序设计； 2.研究多步决策过程的程序设计方法； 3.（允许）状态集合、（允许）决策集合以及状态转移公式的matlab表示；实验任务： 只有一艘船，三个商人三个仆人过河，每一次船仅且能坐1-2个人，而且任何一边河岸上仆人比商人多的时候，仆人会杀人越货。怎么在保证商人安全的情况下，六个人都到河对岸去，建模并matlab实现。 要求：代码运行流畅，结果正确，为关键语句加详细注释。 实验步骤： 1.模型构成 2.求决策 3.设计程序 4.得出结论（最佳解决方案） 实验内容： （一）构造模型并求决策
设第k次渡河前此岸的商人数为xk，随从数为yk，k=1,2,...，xk，yk=0,1,2,3.将二维向量sk=（xk，yk）定义为状态，安全渡河条件下的状态集合称为允许状态集合，记作S，S 对此岸和彼岸都是安全的。 S={(x,y)|x=0,y=0,1,2,3;x=3,y=0,1,2,3;x=y=1,2} 设第k次渡船上的商人数为uk，随从数vk，将二维变量dk=（uk，vk）定义为决策，允许决策集合记为D,由小船的容量可知， D={(u,v)|1<=u+v<=2,u,v=0,1,2} k为奇数时，船从此岸驶向彼岸，k为偶数时，船从彼岸驶向此岸，状态sk随决策变量dk的变化规律为sk+1=sk+(-1)^k*dk（状态转移律） 这样制定安全渡河方案归结为如下的多步决策模型： 求决策dk∈D(k=1,2,...,n)，使状态sk∈S，按照转移律，由初始状态s1=（3,3）经有限步n到达状态sn+1=（0,0）。 （二）程序设计
数模模数转换实验报告 一、实验目的 1、了解数模和模数转换电路的接口方法及相应程序设计方法。 2、了解数模和模数转换电路芯片的性能和工作时序。 二、实验条件 1、DOS操作系统平台 2、数模转换芯片DAC0832和模数转换器ADC0809芯片。 三、实验原理 1、数模转换： （1）微机处理的数据都是数字信号，而实际的执行电路很多都是模拟的。因此微机的处理结果又常常需要转换为模拟信号去驱动相应的执行单元，实现对被控对象的控制。这种把数字量转换为模拟量的设备称为数模转换器（DAC），简称D/A。 （2）实验中所用的数模转换芯片是DAC0832，它是由输入寄存器、DAC 寄存器和D/A 转换器组成的CMOS 器件。其特点是片包含两个独立的8 位寄存器，因而具有二次缓冲功能，可以将被转换的数据预先存在DAC 寄存器中，同时又采集下一组数据，这就可以根据需要快速修改DAC0832 的输出。 2、模数转换： （1）在工程实时控制中，经常要把检测到的连续变化的模拟信号，如温度、压力、速度等转换为离散的数字量，才能输入计算机进行处理。实现模拟量到数字量转换的设备就是模数转换器（ADC），简称A/D。
(2)模数转换芯片的工作过程大体分为三个阶段：首先要启动模数转换过程。其次，由于转换过程需要时间，不能立即得到结果，所以需要等待一段时间。一般模数转换芯片会有一条专门的信号线表示转换是否结束。微机可以将这条信号线作为中断请求信号，用中断的方式得到转换结束的消息，也可以对这条信号线进行查询，还可以采用固定延时进行等待（因为这类芯片转换时间是固定的，事先可以知道）。最后，当判断转换已经结束的时候，微机就可以从模数转换芯片中读出转换结果。 （3）实验采用的是8 路8 位模数转换器ADC0809 芯片。ADC0809 采用逐次比较的方式进行A/D 转换，其主要原理为：将一待转换的模拟信号与一个推测信号进行比较，根据推测信号是大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号，以便向模拟输入逼近。推测信号由D/A 转换器的输出获得，当推测信号与模拟信号相等时，向D/A 转换器输入的数字就是对应模拟信号的数字量。ADC0809 的转换时间为64 个时钟周期（时钟频率500K 时为128S）。分辨率为 8 位，转换精度为±LSB/2，单电源+5V 供电时输入模拟电压围为04.98V。 四、实验容 1、把DAC0832 的片选接偏移为10H 的地址，使用debug 命令来测试 DAC0832 的输出，通过设置不同的输出值，使用万用表测量Ua 和Ub 的模拟电压，检验DAC0832 的功能。选取典型（最低、最高和半量程等）的二进制值进行检验，记录测得的结果。实验结果记录如下： 输入 00 0.001 4.959 08 0.145 4.636
相似模拟与模型试验在岩土工程中的应用 相似模拟与其它一样是社会生产发展的必然产物。由于社会生产的不断发展，岩土工程所提出的问题日益复杂和繁琐。用数学方法很难得到精确的解析解，只能作一些假设与简化再求解，因而带来一些误差。于是人们不得不通过实验的方法来探求那些靠数学方法无法研究的复杂现象的规律性。但是直接的实验的方法有很大的局限性，其实验的结果只能推广到与实验条件完全相同的实际问题中去，这种实验方法常常只能得出个别量的表面规律性关系，难以抓住现象的内在本质。《相似模拟》正是为解决这些问题而产生的，它不直接的研究自然现象或过程的本身，而是研究与这些自然现象或过程相似的模型， 它是理论与实际密切相结合的科学研究方法，是解决一些比较复杂的生产工程问题的一种有效方法。 一、相似模拟与模型试验的方要研究内容 它是研究自然界相似现象的一门科学。它提供了相似判断的方法。并用于指导模型试验， 整理试验结果，并把试验结果用于原型的理论基础。 二、相似常数 设c 表示相似常数，x 表示原型中的物理量，x ' 表示模型中的物理量，则： i i i x x c ' = 其中i c 表示第i 个物理量所对应的相似常数。 物理量包含于现象之中。而表示现象的物理量，一般都不是孤立的，互不关联的，而是 处在自然规律所决定的一定关系中，所以说各种相似常数之间也是相互关联的。在许多的情况下这种关联表现为数学方程的形式。下面举例说明： 设两个物体受力与运动相似 则它们的质点的运动方程和力学方程均可用同一方程描述，即： 原型的运动方程与物理方程 dt ds v = dt dv m f = ① 模型的运动方程与物理方程 t d s d v ''= ' t d v d m f '' '=' ② 因为两个物体的现象相似，其对应物理量互成比例，即 s c s s =' t c t t =' t c v v =' m c m m =' f c f f =' ③ ①，②，③联合得到 1==c c c c s t v ④
一、现场高浓度尾矿分级筑坝试验 二、X X尾矿坝稳定分析 （一）研究目标 本项目的基本构思和总体目标为： 采用现场实测、室内试验和数值模拟三种研究手段。基于现场放矿试验综合给出尾矿坝典型剖面的尾砂分布规律，采用室内试验（静动力试验）确定相应尾砂的静、动力物理力学特性，并以此为基础通过数值仿真的方法定量评价尾矿坝的稳定性，确定其影响因素，提出改进措施。 具体目标如下： 1.现场尾矿分级筑坝试验 1）给出尾矿的移动特征、沉降过程及颗粒分布规律,包括堆积体的形态、坡度和坡面颗粒组成等,获得将来尾矿堆坝的结构组成； 2）给出高浓度尾矿堆存沉积滩的坡度变化规律，确定高浓度尾矿堆存所需的沉积距离； 3）根据尾矿沉积规律及现场勘测，确定尾矿坝进行稳定性分析的两个典型断面。 2.室内试验 1）静力学试验：给出尾矿砂的静力学参数（强度及变形特性）； 2）渗透性试验：给出尾矿砂的渗透系数； 2）动三轴试验：给出尾矿砂的液化动力强度及阻尼比等参数。 3.数值模拟 数值模拟主要从三个方面对尾矿坝进行稳定性分析： 1）渗流稳定分析 确定堆积坝体的浸润线及其下游可能出逸点的位置；计算坝体和坝基的渗流量。 2）尾矿坝的静力稳定性分析 采用不同工况时对应的荷载组合，计算坝体在不同高度时的坝坡稳定性，给出典型断面上应力、应变的分布规律、坝体的变形。 3）尾矿坝的动力稳定性分析 采用二维数值模拟方法，选用三条典型地震动+一条人工合成地震动计算尾矿坝在地震荷载作用下的动力稳定性，给出典型断面坝体的应力、应变分布规律；给出地震作用下，尾矿坝可能发生的液化范围。
（二）技术路线 本项目研究的技术路线如下： 1.确定工程场地的基本特征，场地的类别、特征周期及设防烈度等； 2.根据现场放矿试验确定沿堆积坝的尾砂分布规律； 3.根据设计资料、场地及其他相关因素，确定尾矿坝的两个典型断面； 4.对两个典型断面进行现场勘测，根据尾砂特点及分布规律确定尾砂分布的概化剖面； 5.根据概化剖面上尾砂分布的类型，对尾砂进行室内渗透、静力以及三轴动力试验，测量得到相应尾砂的渗透系数、静力强度、变形特性以及动力液化强度、阻尼比等模型参数； 6.利用数值模拟方法建立典型断面的二维数值模型，分别进行静力、动力及渗流的二维数值模拟分析； 7.根据计算结果对尾矿筑坝工艺提出相应建议。 （三）经费预算 经费申请表（金额单位：万元）
实验一 控制系统的数学模型 一 实验目的 1、学习用MATLAB 创建各种控制系统模型。 2、掌握传递函数模型、零-极点增益模型以及连续系统模型与离散系统模型之间的转化，模型的简化。 二 相关理论 1传递函数描述 (1)连续系统的传递函数模型 连续系统的传递函数如下： ? 对线性定常系统，式中s 的系数均为常数，且a1不等于零，这时系统在MATLAB 中 可以方便地由分子和分母系数构成的两个向量唯一地确定出来，这两个向量分别用num 和den 表示。 num=[b1,b2,…,bm,bm+1] den=[a1,a2,…,an,an+1] 注意：它们都是按s 的降幂进行排列的。 tf （）函数可以表示传递函数模型：G=tf(num, den) 举例： num=[12,24,0,20];den=[2 4 6 2 2]; G=tf(num, den) (2)零极点增益模型 ? 零极点模型实际上是传递函数模型的另一种表现形式，其原理是分别对原系统传递 函数的分子、分母进行分解因式处理，以获得系统的零点和极点的表示形式。 K 为系统增益，zi 为零点，pj 为极点 在MATLAB 中零极点增益模型用[z,p,K]矢量组表示。即： z=[z1,z2,…,zm] p=[p1,p2,...,pn] K=[k] zpk （）函数可以表示零极点增益模型：G=zpk(z,p,k) (3)部分分式展开 ? 控制系统常用到并联系统，这时就要对系统函数进行分解，使其表现为一些基本控 制单元的和的形式。 ? 函数[r,p,k]=residue(b,a)对两个多项式的比进行部分展开，以及把传函分解为微 分单元的形式。 ? 向量b 和a 是按s 的降幂排列的多项式系数。部分分式展开后，余数返回到向量r ， 极点返回到列向量p ，常数项返回到k 。 ? [b,a]=residue(r,p,k)可以将部分分式转化为多项式比p(s)/q(s)。 11 211121......)()()(+-+-++++++++==n n n n m n m m a s a s a s a b s b s b s b s R s C s G ))...()(())...()(()(2121n m p s p s p s z s z s z s K s G ------=22642202412)(23423++++++=s s s s s s s G