时间步长对爆破模拟结果的影响研究
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系统动力学time step
系统动力学Time Step简介
系统动力学是一种研究动态过程行为的方法,它可以通过模拟和分析系统中各种变量之间的关系来探究系统的运行机制。
在模拟过程中,时间步长(time step)是非常重要的概念,因为它对模拟结果的准确性和实时性起着关键作用。
那么什么是时间步长呢?
定义
在模拟系统时,系统的时间被分成很多个时刻。
时间步长是每个时刻的长度,通俗的讲,时间步长就是模拟系统在每个时间点上所采取的决策。
意义
时间步长的大小决定了模拟精度的高低,因为在时间步长非常小的情况下,模拟结果会更加精确,但是这将导致需要更长时间来进行模拟。
在决定时间步长的大小时,需要平衡以下因素:
1. 模拟结果的准确性和可靠性;
2. 模拟时间和计算成本。
时间步长的调整
时间步长是可以调整的。
当时间步长被增加时,计算成本会下降,但是模拟精度也会下降。
当时间步长减少时,计算成本会增加,但是模拟精度也会增加。
因此,在进行时间步长的调整时,应该考虑到以下因素:
1. 确定需要的精度级别;
2. 控制计算成本,避免过高的成本;
3. 考虑模型的收敛性。
结论
时间步长作为一个重要的概念,决定了系统动力学模型的精度、
效率和可靠性。
在模拟系统动力学模型时,我们需要合理地决定时间步长的大小,以平衡模拟结果的准确性和可行性。
爆破工程中影响爆破效果的因素分析发表时间:2017-07-14T10:38:01.573Z 来源:《基层建设》2017年第7期作者:李荫[导读] 摘要:科学准确地就爆破工程当中影响爆炸效果的原因开展分析,是得到理想爆破效果以及增强爆破效率的重要前提。
广东爆破工程有限公司广东省 510660摘要:科学准确地就爆破工程当中影响爆炸效果的原因开展分析,是得到理想爆破效果以及增强爆破效率的重要前提。
凭借技术人员所开展的专项分析,能够有效就该爆破工程当中的有利因素进行了解,防止不利现象的出现。
基于实践经验,本文就爆破工程当中会对爆破效果产生影响的因素(岩石因素、炸药因素以及炸药、岩石之间的关联性以及爆破技术等)进行了逐一的分析。
希望在今后的爆破工程当中,相关技术人员可以最大程度使用其中有利条件,规避其中的不利条件,以达到最佳的爆破效果。
关键词:爆破工程;影响因素;爆破效果1岩石因素对爆破效果的影响首先,因为岩石具有各向异性,所以在同一环境不同方向上的岩石强度,也会存在有较大的差异。
在爆破工程当中,冲击波在岩石当中的传播会出现畸变,导致岩石当中的动应力场受到影响。
所以在各个位置上动应力所造成的岩体缝隙宽度、密度、形状、长度等都会有所不同。
长期实践结果表明,针对岩石层进行爆破非常容易导致原生层发生开裂现象,这是因为岩体原生层的强度较低所导致的。
再次,在爆破工程当中所出现的应力波在遇见裂隙时会出现反射现象,让炸药药包和裂隙面之间的岩石击碎情况变得更加均衡。
但是裂隙面以外的岩层却由于应力的衰弱而无法使其破碎,导致这一部分岩层出现大块状况。
此外,炸药药包在岩层差异性巨大的岩体当中被引爆时,其产生的冲击波更容易在岩层较为松软的区域进行突破,而相对较为坚硬的岩石却无法被击碎。
2炸药因素对爆破效果的影响对爆破工程当中炸药性能产生影响的原因,主要有炸药投放密度、爆速、爆炸压力、爆轰压力、炸药波阻抗、爆炸气体量以及爆炸能量的有效使用率等几个方面。
fluent中time step size
在 Fluent 中,时间步长(time step size)是指在每个迭代步骤中模拟的时间区间。
时间步长的大小会影响仿真的精度和模拟的稳定性。
时间步长的选择是一个关键的决策,可以通过以下几种方式来确定合适的时间步长大小:
1. 收敛性:通过在多个时间步骤上执行仿真并观察结果的变化情况,可以确定模拟是否已经达到收敛状态。
如果结果在连续的时间步长下相对稳定,那么相应的时间步长可以被视为合适的大小。
2. 稳定性限制:有时候,模拟的稳定性可能受到时间步长的限制。
一般来说,流动问题通常受到 Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) 数量的限制,该数量可以通过以下公式计算:CFL = U * Δt / Δx,其中 U 是流动的最大速度,Δx 是网格大小,Δt 是时间步长。
保持 CFL 数量在一定范围内可以确保模拟的稳定性。
3. 物理现象:对于具体的物理现象,一些特定的时间尺度可能会指导时间步长的选择。
例如,对于瞬态流动问题,可以根据关注的时间尺度选择相应的时间步长大小。
在 Fluent 中,可以通过在求解器控制台中设置时间步长参数来调整时间步长的大小。
常用的参数包括时间步长大小、最大时间步长、Courant 数量限制等。
通过进行多次仿真实验以及
分析结果的稳定性和精度,可以逐渐调整时间步长大小,以获得满意的模拟结果。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50206014);上海市曙光计划资助项目(05S G 23)收稿日期:2008-01-11 修回日期:2008-02-17 第26卷 第3期计 算 机 仿 真2009年3月 文章编号:1006-9348(2009)03-0117-04时间步长对有限容积法数值模拟的影响分析李 渊,朱 彤,曹甄俊(同济大学机械工程学院,上海200092)摘要:针对时间步长在C F D 商业软件中的选取问题,从迭代收敛性和计算精度两个角度,讨论了时间步长对采用有限容积法的数值模拟的作用和影响。
从微分方程的离散化入手,分析了时间步长对稳态问题的欠松弛作用,并指出了拟非稳态项与普通松弛因子的区别;通过误差分析指出了如何选取时间步长来提高计算精度,并用计算实例加以佐证。
分析表明,时间步长对稳态及非稳态数值模拟都具有重要作用,合理的时间步长应综合考虑稳定性、收敛性和计算精度。
关键词:时间步长;数值模拟;欠松弛迭代;非稳态中图分类号:T P 301.6 文献标识码:AA n a l y s i s o f I n f l u e n c e o f T i m e S t e po n N u m e r i c a l S i m u l a t i o nU s i n g F i n i t e V o l u m e Me t h o dL I Y u a n ,Z H UT o n g ,C A OZ h e n -j u n(S c h o o l o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ,T o n g j i U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i ,200092,C h i n a )A B S T R A C T :I n o r d e r t o c h o o s ea r e a s o n a b l e t i m e s t e p i n c o m m e r c i a l c o d e i n C F Df i e l d ,t h e i n f l u e n c eo f t i m es t e p o n n u m e r i c a l s i m u l a t i o nu s i n g f i n i t e v o l u m e m e t h o dw a s i n v e s t i g a t e di nv i e wo f i t e r a t i o nc o n v e r g e n c ea n dp r e c i s i o n .S t a r t i n g w i t h t h e d i s c r e t i z a t i o n o f d i f f e r e n t i a l e q u a t i o n ,t h e u n d e r -r e l a x a t i o n e f f e c t o ns t e a d y s i m u l a t i o no f t i m es t e p w a s a n a l y z e da n dt h ed i f f e r e n c eb e t w e e np s e u d ot r a n s i e n t t e r m a n dag e n e r a l u n d e r -r e l a x a t i o nf a c t o r w a s p o i n t e d o u t .B a s e d o ne r r o r a n a l y s i s ,t h e m e t h o do f c h o o s i n g a r e a s o n a b l e t i m e s t e p t o i m p r o v e p r e c i s i o nw a s s u g g e s t e d ,a n d a n e x a m p l e w a s g i v e nt o s u p p o r t t h e c o n c l u s i o n .T h e r e s u l t s d e m o n s t r a t e t h a t t i m e s t e p i s o f g r e a t i m p o r t a n c e t o b o t h t h e s t e a d y a n d u n s t e a d y s i m u l a t i o n s .I n o r d e r t o c h o o s e a r e a s o n a b l e t i m e s t e p ,c o m p r e h e n s i v e c o n s i d e r a t i o n o f s t a b i l -i t ya n d c o n v e r g e n c e a s w e l l a s p r e c i s i o n s h o u l d b e t a k e n .K E Y WO R D S :T i m e s t e p ;N u m e r i c a l s i m u l a t i o n ;U n d e r -r e l a x a t i o n i t e r a t i o n ;U n s t e a d y s t a t e1 引言随着计算机硬件的升级和一系列商业软件的发展,数值模拟越来越多的应用于科学研究和工程实践中。
隧道掘进爆破合理微差时间研究一、研究背景隧道掘进是现代城市建设中不可或缺的一部分,而隧道掘进的爆破技术则是隧道施工中最为重要的环节之一。
在实际施工中,合理地选择微差时间对于保证爆破质量、提高施工效率等方面都具有非常重要的意义。
因此,本文将对隧道掘进爆破合理微差时间进行深入研究。
二、微差时间的定义微差时间指的是在进行多孔介质爆炸时,将两个或多个药包同时引爆所需的时间间隔。
由于药包之间存在距离和时差等因素,因此需要通过计算得出合理的微差时间。
三、微差时间对爆破效果的影响1. 微差时间过长:如果微差时间过长,则会导致药包之间存在较大的时差,从而使得药包产生不同步爆炸,影响了爆破效果。
2. 微差时间过短:如果微差时间过短,则会导致药包同时引爆,从而产生较大的冲击波和压力波,容易造成隧道内部的损坏。
四、微差时间的计算方法微差时间的计算方法通常有以下两种:1. 理论计算法:根据药包之间的距离和爆炸波传播速度等因素,通过理论计算得出合理的微差时间。
2. 实验测定法:通过实验测定不同微差时间下的爆破效果,找出最佳微差时间。
五、合理微差时间的确定在实际施工中,合理地选择微差时间需要考虑多个因素,如隧道地质条件、爆破药品性能等。
一般而言,可采用以下步骤来确定合理微差时间:1. 根据隧道地质条件和设计要求确定爆破药品性能指标。
2. 通过实验测定不同微差时间下的爆破效果,找出最佳微差时间。
3. 根据最佳微差时间进行实际施工,并根据现场情况进行调整。
六、结论隧道掘进爆破合理微差时间对于保证施工质量和提高施工效率具有非常重要的意义。
在实际施工中,应根据隧道地质条件和设计要求,通过实验测定找出最佳微差时间,并根据现场情况进行调整。
北京理工大学科技成果——精确延时起爆控制台阶爆破震动效应技术成果简介爆破振动效应是爆破工程实践中的主要危害之一,对其进行深入研究有利于控制爆破安全、拓广工程应用,并创造更大的经济效益。
高精度电子雷管不仅延时精度高、延期时间可以任意设定,而且还对现有毫秒延时爆破理论和技术的形成冲击。
为此,研究高精度雷管对爆破振动效应的影响具有较强的理论价值和现实意义。
预裂爆破准备情景本项目在国家自然科学基金资助下,通过理论分析、模型试验、数值模拟并结合现场试验,系统研究了精确延时对爆破振动的影响,得出了以下主要成果:1、通过理论分析首次提出兼顾爆破地震波干扰和自由面形成效应的延时间隔计算公式,该公式可以作为毫秒延时爆破设计依据。
2、首次成功地应用精确延时起爆技术,进行了近距离石方爆破降振实践,所采取的排间、孔间和孔内药包间三维精确延时,以及预裂缝短毫秒延时等技术措施,拓广了毫秒延时爆破技术的应用范围。
3、通过现场对比试验和测振分析表明,高精度短毫秒延时起爆振动信号频带有向高频扩散趋势,高频信号比例增大、低频信号比例减小,有利降低建(构)筑物爆破振动响应。
爆破环境及测点布置项目来源自然科学基金项目技术领域资源环境技术应用范围该项成果在相关工程和矿山进行了生产实践应用,取得了显著的经济效益和社会效益,研究成果对其它类似矿山、水利、岩土及国防工程都具有重要的推广应用价值。
现状特点国际先进/国内领先技术创新从爆破地震波叠加效应和自由面形成出发,给出了适合精确延时起爆条件下延时间隔计算公式;结合工程实践提出了孔间延时和孔内延时以及排间延时与预裂爆破相结合的爆破技术,可以大幅减小爆破地震;爆破地震信号分析研究,可通过对一段时间段内能量分布判断是否有盲炮或者干扰降震的结果,也可根据能量频谱图和高精度雷管延期时间设定表确定震速最大时刻所对应的炮孔位置。
高精度延时爆破过程所在阶段技术推广成果转让方式合作开发/技术服务市场状况及效益分析本项目针对近距离爆破中爆破地震控制提出了技术措施,这对复杂环境中爆破工程的开展提供了有利的技术支持,本项目的研究成果已经得到实际工程的验证,相应的成果具有很好的通用性,可为以后近距离爆破施工提供技术保障。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2005-9712-5110大破口失水事故过程中燃料包壳鼓胀爆破模拟韩智杰 何晓军 刁均辉 季松涛(中国原子能科学研究院 北京 102413)摘 要:为了模拟大破口失水事故中包壳鼓胀爆破大变形过程,利用圆筒厚壳应力计算公式,结合包壳材料塑性应变曲线及“流动法则”,开发包壳大变形计算模块。
通过耦合燃料元件瞬态性能分析程序FTPAC(Fuel Transient Performance Analysis Code),考虑了包壳变形对间隙传热及包壳温度的影响,完成事故工况下包壳鼓胀失效行为模拟。
采用燃料试验数据对程序计算结果进行验证,结果表明包壳鼓胀大变形计算模块能够较好地预测包壳变形及失效过程,计算结果合理可信。
关键词:包壳鼓胀 失水事故 燃料性能 大变形中图分类号:TL364+.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)09(C)-0078-04 The Simulation of Cladding Ballooning and Burst During LBLOCAHAN Zhijie HE Xiaojun DIAO Junhui JI Songtao( China Institute of Atomic Energy, Beijing, 102413 China )Abstract:In order to simulate the cladding ballooning and burst during Loss of Coolant Accident, the cladding large deformation model is developed with the expression of local stress used for thick walled cylinder and the basic equation of plastic strain and Prandtl-Reuss f low rule for cladding material. By applying this model to FTPAC (Fuel Transient Performance Analysis Code), considering the effect of cladding geometry change on gap conductance and cladding temperature, the capability of simulating cladding deformation under accident condition is obtained. The verification by fuel test data shows that cladding large deformation model gives reasonable results for cladding ballooning and burst.Key Words: Cladding ballooning; LOCA; Fuel performance; Large deformation随着核能技术的发展,反应堆的安全性受到了公众的格外关注。
瞬态对流弥散方程中时间步长的影响瞬态对流弥散方程是描述流体或气体在空间和时间上的变化的数学模型。
在数值求解这类方程时,时间步长对模拟结果具有重要影响。
本文将讨论时间步长对瞬态对流弥散方程模拟结果的影响。
时间步长是数值模拟中的一个重要参数,它决定了模拟过程中时间的离散化程度。
在瞬态对流弥散方程中,时间步长的选择直接影响着模拟结果的准确性和稳定性。
过大的时间步长可能导致数值不稳定,甚至出现数值震荡;而过小的时间步长则会增加计算量,降低计算效率。
首先,我们来讨论时间步长对模拟结果准确性的影响。
当时间步长过大时,数值模拟往往会出现不稳定的情况。
这是因为过大的时间步长会导致数值解的发散,使得模拟结果失去物理意义。
因此,为了保证模拟结果的准确性,需要选择合适的时间步长,使得数值解在时间上的变化能够被准确捕捉。
其次,时间步长对计算效率也有影响。
过小的时间步长会增加计算量,导致计算时间的增加。
因此,为了提高计算效率,需要在保证模拟结果准确性的前提下选择适当的时间步长。
在实际应用中,通常会通过稳定性分析和收敛性分析来确定合适的时间步长。
稳定性分析可以帮助我们确定时间步长的上限,以保证数值解的稳定性;而收敛性分析则可以帮助我们确定时间步长的下限,以保证数值解的准确性。
通过合理的时间步长选择,可以有效地提高数值模拟的准确性和计算效率。
总之,时间步长是瞬态对流弥散方程模拟中的重要参数,它直接影响着模拟结果的准确性和稳定性。
合理选择时间步长,对于提高数值模拟的准确性和计算效率具有重要意义。
因此,在进行数值模拟时,需要充分考虑时间步长对模拟结果的影响,以获得准确而稳定的模拟结果。
《探讨Fluent中的时间步长》在计算流体动力学(CFD)领域,时间步长(time step size)是一个至关重要的参数。
它直接影响着仿真的精度、稳定性和计算效率。
在这篇文章中,我们将深入探讨Fluent中时间步长的设定和调整,以及其对仿真结果的影响。
1. 时间步长的基本概念和作用在CFD仿真中,时间步长是指在求解流体动力学方程时,每一次迭代所使用的时间间隔。
它决定了仿真的时间分辨率,即对时间变化的解析程度。
较小的时间步长可以提高仿真的精度,但也会增加计算量;而较大的时间步长则可能导致数值不稳定。
2. Fluent中时间步长的设定在Fluent软件中,时间步长的设定通常是通过设置时间步长大小和迭代步数来实现的。
用户可以根据具体的仿真需求和模型特性,调整时间步长的大小和迭代步数,以获得满足精度要求的仿真结果。
3. 时间步长对仿真结果的影响时间步长的大小直接影响着仿真结果的精度和稳定性。
较小的时间步长可以更好地捕捉流场中的细节和快速变化,但也会增加计算成本。
而较大的时间步长可能会导致在瞬态流动或湍流等情况下出现数值耗散或发散的问题。
4. 个人观点和理解在实际的工程仿真中,时间步长的选择需要综合考虑精度、计算成本和计算稳定性等因素。
我个人认为,在设定时间步长时,应该根据具体的仿真需求和流场特性进行综合评估,找到合适的折衷方案。
总结回顾通过本文的探讨,我们对Fluent中时间步长的设定和调整有了更深入的了解。
时间步长的选择对于仿真结果有着至关重要的影响,在实际应用中需要谨慎对待。
希望本文能够帮助读者更好地理解时间步长在CFD仿真中的作用,并在实际应用中取得更准确的结果。
在撰写本文的过程中,我深刻认识到时间步长在CFD仿真中的重要性。
通过对时间步长的合理设定,我们可以在保证仿真精度的前提下,尽量降低计算成本,提高工程仿真的效率。
这也进一步说明了在工程领域中,对于数值模拟参数的合理设置和调整的重要性。
希望我们在工程仿真中不断探索,取得更好的成果。