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四川农业大学本科生毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）题目弯道水流流场特性分析的数值模拟研究选题类型应用型课题来源自选项目学院信息与工程技术学院专业水利水电工程指导教师职称无姓名年级学号一、研究课题的背景和意义1.选题背景弯曲河段对国民经济各部门都有着较大的影响，历来受到人们的重视。
特别是随着对研究深度与广度越来越高的要求，采用物理模型和数学模型，开展河弯水流运动和河床变形方面的模拟，往往是常有的事情，也是很有效的。
模型试验与数值计算相结合，各取所长，相互印证,是研究弯道河流特性的主要手段。
我国海河流域的南运河，淮河流域的汝河下游和沙河、颖河下游，黄河流域的渭河下游，长江流域的汉江下游以及有“九曲回肠”之称的长江荆江河段等，都是典型的弯曲型河段（如下图1）图 1美国的密西西比河下游，也是世界有名的典型弯曲型河段。
河流自身的流域特性决定了其几何形状，其弯曲形状是长年水流动力作用下的结果。
河流两岸的抗冲、抗剪能力与水流冲击、剪切力相平衡塑造了河道的形态，并在长期的发展过程中经过不断的调整，达到新的平衡。
（如下图2）图22.选题意义天然河流几乎都是弯曲的，弯道可以看成是组成河流的最基本的单元[1]。
弯道水流是指行进在弯曲河道中的水流，弯曲河道的床面和岸壁组成了弯道水流的外边界。
由于边界条件的不同，使得弯道中行进的水流运动特性也与顺直河段中不同。
水流进入弯道后，由于离心力的作用，使得凹岸水位抬高，凸岸水位降低，造成了水面横比降。
水面横比降引起弯道断面横向压力差，这种压力差沿垂线分布的均匀性和流速沿垂线分布的非均匀性，导致了弯道断面横向环流的出现，这一主体环流与纵向水流一起构成了弯道水流所特有的螺旋流，弯道水流运动形态如图1-1。
此外，由于弯道进口凹岸和出口凸岸均出现水面负比降，依据流体动力学，水面负比降（压力沿程增加）是流速脱离边壁产生水流分离流动的必要条件，因此，上述两处可能出现弯道分离流，出口凸岸更易出现此现象[2]。
新型空气静压推力轴承的数值模拟与实验研究的开题报告一、研究背景和意义空气静压推力轴承是一种采用气体静压力实现离心支撑的轴承，具有无磨损、高转速、低噪音等优点。
它广泛应用于高速悬挂系统、高速磁悬浮列车、风力发电机、航空航天等领域。
由于空气静压轴承的工作原理复杂，通过传统实验方法研究难度较大，因此，通过数值模拟，能够更好地揭示其工作机理，指导其设计和优化。
因此，本研究计划采用数值模拟与实验相结合的方法，研究新型空气静压推力轴承的工作性能、稳定性等问题，为轴承的应用提供参考。
二、研究内容和方法1.研究内容（1）结合已有空气静压轴承的研究成果，提出新型空气静压推力轴承的设计方案；（2）建立新型空气静压推力轴承的数学模型，通过数值模拟方法分析其工作性能、稳定性等问题；（3）利用实验方法验证数值模拟结果的正确性，搭建相应的测试设备，进行实验研究；（4）通过对数值模拟和实验结果的对比分析，优化新型空气静压推力轴承的设计，提高其工作性能与稳定性。
2.研究方法（1）数值模拟方法：采用流体力学的有限元分析软件FLUENT，建立新型空气静压推力轴承的数学模型，进行数值模拟分析；（2）实验方法：搭建相应的测试设备，通过实验验证数值模拟结果的正确性，并对新型空气静压推力轴承的性能进行测试。
三、研究计划和进度安排1.研究计划（1）第一年：完成文献调研和新型空气静压推力轴承的设计方案，并建立其数学模型，进行参数优化和数值仿真；（2）第二年：制造实验样品，搭建相应的测试设备，进行实验研究，并对数值模拟结果进行验证；（3）第三年：通过分析数值模拟和实验结果，对新型空气静压推力轴承的设计进行优化，提高其工作性能和稳定性。
2.研究进度安排（1）第一年：完成文献调研和新型空气静压推力轴承的设计方案，并建立其数学模型，进行参数优化和数值仿真；（2）第二年：制造实验样品，搭建相应的测试设备，进行实验研究，并对数值模拟结果进行验证；（3）第三年：通过分析数值模拟和实验结果，对新型空气静压推力轴承的设计进行优化，提高其工作性能和稳定性。
黄骅港潮流、泥沙数值模拟及工程影响分析的开题报告尊敬的指导老师：本人想开展黄骅港潮流、泥沙数值模拟及工程影响分析的研究。
现报告如下：1、研究背景和意义黄骅港是河北省沧州市最大的港口之一，也是京杭运河入海港口之一。
由于港口淤积、洪涝等问题，对港口进行疏浚和治理已成为紧迫任务。
而泥沙运动是港口淤积的主要原因之一。
对港湾海域进行潮流、泥沙数值模拟，有助于揭示泥沙运动规律、预测淤积情况，指导港口治理和设计工程，具有重要意义。
2、研究内容和方法本研究的主要内容包括以下三个方面：（1）潮流数值模拟：采用基于计算流体动力学（CFD）的流场数值模拟方法，对黄骅港进行三维流场数值模拟，揭示潮流的变化规律。
（2）泥沙数值模拟：采用数值方法对黄骅港区进行泥沙运动数值模拟，预测泥沙淤积情况。
（3）工程影响分析：以黄骅港改造工程为例，分析工程对潮流、泥沙运动的影响，并提出优化建议。
本研究采用CFD软件和数值模拟方法进行模拟计算，数据分析采用Matlab进行处理。
根据模拟结果，对泥沙淤积情况及工程影响进行分析。
3、预期成果和意义通过黄骅港潮流、泥沙数值模拟及工程影响分析，预计可以得到以下成果：（1）揭示黄骅港潮流变化规律，提供港口淤积治理的理论依据。
（2）预测黄骅港泥沙淤积情况，为治理工作提供科学依据。
（3）分析黄骅港改造工程对泥沙的影响，提出优化建议，为工程的规划和实施提供参考。
本研究的意义在于提高港口治理的科学性和精准性，为河北省沧州市地方经济发展和对外交流提供支持。
4、研究计划和进度安排为了实现以上研究内容，本研究计划按以下步骤展开：（1）文献调研和分析，深入了解黄骅港的潮流、泥沙特征和研究现状，预计用时1个月。
（2）建立数值模型，进行潮流、泥沙数值模拟，预计用时2个月。
（3）数据分析、处理和结果展示，撰写论文初稿，预计用时1个月。
（4）论文修改和完善，预计用时1个月。
总计用时5个月。
具体进度安排如下：第1-2个月：文献调研和模型建立。
复合防破片板防护性能分析及数值模拟的开题报告
一、研究背景
随着现代军事技术的不断发展，装甲车辆和防护设备对防护性能要求越来越高。
而防破片板作为其中的一种被广泛应用于车载防护系统和工程防护中。
由于单一材料的防护能力有限，近年来出现了一种新型的复合防破片板，由多种材料层叠组成，可提高整体防护效果。
本研究将对复合防破片板的防护性能及其相关因素进行深入探讨。
二、研究内容
本研究将通过实验和数值模拟的方法，探究复合防破片板的防护性能及其相关因素。
具体研究内容如下：
1. 对不同构造的复合防破片板进行静态试验，测定其防护性能，并分析其构造对防护能力的影响。
2. 对复合防破片板进行动态试验，比较其与单一材料的防护板的防护能力，评估其动态防护性能。
3. 基于有限元模拟，模拟复合防破片板在高速冲击作用下的应变变化，分析其应力分布、变形和破坏模式。
4. 探究复合防破片板的材料组成对防护性能的影响，分析不同材料间的界面效应。
三、研究意义
本研究旨在深入探讨复合防破片板的防护性能及其相关因素，为研制更加优秀的防护材料提供科学依据。
其将有助于优化复合防破片板的构造及材料组成，提高其整体防护性能，对提高我国的装甲车辆、工程防护等领域的防护水平具有重要的意义。
四、研究方案
本研究计划在实验室内进行静态和动态试验，建立数值模型对复合防破片板的应变变化、应力分布、变形和破坏模式进行数值模拟，以探究不同材料间的界面效应和材料组成对防护性能的影响。
五、预期结果
预计本研究能够深入了解复合防破片板的防护机理和相关因素，提高复合防破片板的整体防护性能，为我国的军事防护领域的技术发展做出一定的贡献。
电线积冰物理过程的数值模拟研究的开题报告一、选题背景及意义电力输配电格网设备是现代社会不可或缺的基础设施之一，而输配电线路是格网中最为关键和复杂的网络之一。
由于电线架空于自然环境之中，其表面往往会积累一定厚度的积冰，这不仅会影响输配电的安全性能，还会对电力运行产生严重影响。
随着电线技术的不断更新和发展，越来越多的新型电线材料在输配电领域使用，但是冰覆盖对于新型电线材料的影响研究还相对较少，因此必须对电线积冰过程进行更深入的研究。
数值模拟技术，尤其是计算流体力学（CFD）模拟技术，已成为分析电力输配电系统性能的重要工具。
通过对电线的物理过程施加CFD模型，可以准确地模拟和分析冰覆盖的影响。
这种方法不仅可以大大降低试验成本，还可以从更深层次理解冰覆盖在电线上的作用，并提出相应的防冰措施，从而为输配电线路的安全性能提供依据。
二、研究内容1. 电力输配电线路积冰现象的基本机理和物理特性研究2. 基于CFD模拟电力输配电线路积冰物理过程3. 分析不同型号电线材料在不同工况下的冰覆盖对于输配电线路性能的影响。
三、研究方法1. 理论分析法：研究电力输配电线路的积冰机理和物理特性，建立相应的冰覆盖模型。
2. 数值模拟法：通过使用计算流体力学（CFD）软件，对电线表面积冰过程进行数值模拟，得出冰覆盖的形态、厚度等数据。
3. 结果分析法：通过分析模拟结果，得出不同工况下电线表面的冰覆盖形态和厚度，并探讨冰覆盖对于输配电线路性能的影响。
四、预期结果本文的研究结果将为电力输配电线路的安全性能提供科学依据，对于对于确定不同型号电线材料的技术参数、优化输配电线路布置、制定冰覆盖预警预报、防冰措施及设备设计等方面具有重要意义。
同时，本文研究也将为CFD模拟技术在电力输配电系统性能分析方面的应用提供参考意义。
地下矿山深孔爆破的地表振动监测及其数值模拟研究的开题报告一、研究背景和意义地下矿山的深孔爆破是一种重要的开采方法，但其引起的地表振动不仅会对矿区和周边地区的建筑物、设备和环境造成威胁，还会对矿山开采和生产造成影响。
因此，地表振动监测是矿山深孔爆破工程中非常重要的环节。
数值模拟作为一种重要的辅助手段，可以提高地表振动监测的准确性和可信度，为矿山深孔爆破工程提供技术支持和保障。
二、研究内容和方法本文将重点研究地下矿山深孔爆破的地表振动监测及其数值模拟方法。
具体内容包括：1. 地表振动监测方法：介绍地表振动监测的原理、参数和仪器设备，深入分析地表振动监测数据的处理和分析方法，比较不同监测方法的优缺点和适用范围，为矿山深孔爆破的地表振动监测提供技术支持。
2. 数值模拟方法：引入有限元分析方法，建立矿山深孔爆破的地面振动数值模型，分析不同参数对地表振动的影响规律，比较不同数值模拟方法的准确性和适用性。
3. 研究结论和实践应用：总结本文研究的成果和结论，提出矿山深孔爆破地表振动监测和数值模拟的技术路线和应用方法，为实际工程提供技术指导和保障。
三、进度安排和预期目标本文的进度安排如下：第一年：文献调研和初步方案制定；地表振动监测方法的实验研究和数据分析；第二年：数值模拟方法的建模和计算；矿山深孔爆破地表振动数值模型验证；第三年：综合分析和实践应用；方案总结和成果发布。
预期目标是：1. 系统性地介绍矿山深孔爆破地表振动监测和数值模拟的基本理论和方法；2. 建立矿山深孔爆破的地面振动数值模型，并进行模型验证和参数分析；3. 提出矿山深孔爆破地表振动监测和数值模拟的技术路线和应用方法。
四、研究团队和条件本文由本人作为主要完成人，学生导师和相关领域专家组成研究团队。
研究条件包括室内实验室、计算机等设备和矿区野外实验条件。
数值分析报告边坡⼯程数值分析报告题⽬：边坡稳定性分析模拟学院：⼟⽊⼯程学院专业：建筑与⼟⽊⼯程学⽣：学号：指导教师：XXXX 年 XX ⽉ XX ⽇⽬录⼀、前⾔…………………………………………………………………⼆、⼯程概况……………………………………………………………三、本构关系……………………………………………………………四、计算模型……………………………………………………………五、计算结果及分析……………………………………………………六、结论…………………………………………………………………⼀、前⾔边坡稳定性研究是岩⼟⼯程领域⼀个经典的课题，⾄今已出现数⼗种分析⽅法。
⽬前应⽤较⼴的主要是极限平衡分析法和有限单元法，前者计算简单，易为⼴⼤⼯程技术⼈员掌握应⽤，但该法没有考虑⼟体本⾝的应⼒应变关系和实际⼯作状态，滑动⾯的合理确定需要较多的经验。
有限单元法全⾯满⾜静⼒许可、应变相容和应⼒应变本构关系，可以处理复杂的边界条件以及材料的⾮均匀性和各向异性，对边坡的应⼒分布、塑性区范围和位移进⾏有效的模拟。
随着计算机的计算速度和存储能⼒的飞速发展以及计算⽅法的⽇益完善，数值模拟⽅法已经成为研究未知领域的强有⼒的⼯具。
在岩⼟⼯程计算与分析中数值分析⽅法也发展很快。
特别是有限元的发展，促进了岩⼟⼯程研究、⼯程预测、优化设计和计算机辅助设计等的发展。
与传统的⽅法相⽐，有限元⽅法的优点在于以下⼏点:（1）能够对具有复杂地貌、地质的边坡进⾏计算；（2）考虑了⼟体的⾮线性弹塑性⽊构关系，以及变形对应⼒的影响;；(3)能模拟出边坡的失稳过程，以及滑移⽽得形状；(4)能模拟⼟体与义护的共同作⽤； 5)求解安全系数时可以不需要假定滑移⾯的形状，也⽆需条分。
强度折减弹塑性有限元法是⽬前在⼟坡稳定分析中适⽤性⼴泛、前景良好的⼀种数值分析⽅法，它将强度折减技术与弹塑性有限元⽅法相结合，在给定的评判指标下，通过调整折减系数对边坡的稳定性进⾏分析，求得边坡的最⼩稳定安全系数。
二维圆柱绕流数值仿真模拟报告
二维圆柱绕流数值仿真模拟是流体力学领域的一个重要研究课题。
在这个问题中，我们将从多个角度来讨论这个课题，包括数值
模拟的背景和意义、数值方法、模拟结果及其分析等方面。
首先，让我们来谈谈数值模拟的背景和意义。
在工程和科学研
究中，流体力学的数值模拟在许多领域都发挥着重要作用，例如飞
行器设计、汽车空气动力学、海洋工程等。
而二维圆柱绕流作为流
体力学中经典的基本问题，对于理解流体运动、探索流体特性具有
重要意义。
通过数值仿真模拟，我们可以更好地理解圆柱绕流的流
场特性，为相关工程和科学问题提供重要参考。
其次，数值方法是进行二维圆柱绕流数值仿真模拟的关键。
常
用的数值方法包括有限元法、有限体积法和边界元法等。
这些方法
可以通过数值计算求解流体力学方程，如Navier-Stokes方程，从
而得到圆柱绕流的流场分布、压力分布等信息。
在选择数值方法时，需要考虑计算精度、计算效率以及模拟的适用范围等因素。
接下来，我们来讨论模拟结果及其分析。
通过数值仿真模拟，
我们可以得到圆柱绕流的流速场、压力分布、升力和阻力等重要参
数。
通过分析这些参数，我们可以深入理解圆柱绕流的特性，比如卡门涡的形成与演变、升力和阻力的变化规律等。
这些分析结果对于优化工程设计、改进流体力学理论具有重要意义。
总的来说，二维圆柱绕流数值仿真模拟是一个复杂而有意义的课题，通过深入研究和全面分析，可以为相关领域的工程和科学问题提供重要的参考和指导。
希望以上讨论能够对你有所帮助。
5 1121(3)采空区“三带”数值模拟采空区自然发火防治的首要技术前提是要搞清采空区自燃“三带”的分布范围，它是采空区注氮、堵漏风等技术措施的主要技术依据。
因此采空区“三带”的划分显得尤为重要。
5. 1 1121(3)工作面概况1121(3)工作面位于东一采区13-1煤层第二块段，煤层呈块状及粉末状，煤层产状变化较大，煤层倾向40°左右，倾角13～42°，煤厚3.0～6.0m，平均煤厚4.4m。
工作面平均长130m，宽5.25～6.05m，高3.2～4.0m。
上风巷标高：-448.0m，下顺槽标高：-566.0m。
工作面顶、底板岩性如表5-1所示。
该工作面南侧有1111（3）工作面，与1111（3）工作面下顺槽留设10m煤柱，与1121（1）工作面相邻，高差均在80～100m左右。
其中1111（3）已回采完毕，1121（1）正在回采。
工作面采用区内后退走向长壁式，一次采全高综合机械化采煤法，平均推进速度为93m/月。
根据《精查地质报告》，本矿井恒温带深度为30m，温度16.8℃，地温梯度2.3℃/100m。
工作面实际温度在26～30℃。
工作面实际供风量为1800 m3/min。
该煤层具有自然发火性，自然发火期3～6个月。
瓦斯相对涌出量为 2.52m³/t，绝对瓦斯涌出量为8.84m³/min，矿压为21-24mpa。
表5-1 工作面顶、底板岩性5. 2 采空区“三带”划分指标工作面正常生产时，采空区自燃“三带”处于一个动态的稳定状态。
采空区自燃“三带”主要指散热带、氧化带和窒息带。
散热带内由于冒落不充分，漏风流较大，采空区遗煤气化产生的热量不能积聚，一般不会发生自然发火。
氧化带体积分数又能满足氧化需求，因此最内漏风风速适当，具有热量积聚的条件，O2体积分数往往难以满足氧化容易发生自然发火。
窒息带内由于漏风难以到达，O2需求，一般也不会发生自然发火。
“三带”是客观存在的，但如何划分具有一定的困难。
计算机数值模拟实验报告篇一：数值模拟实验报告一、实验题目地震记录数值模拟的这几模型法二、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、实验原理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wave(t)=(1?2 n 2f2t2)e?2 n(2)反射系数：1z=z 反射界面rflct(z)=Oz=others(3)褶积公式：数值模拟地震记录trace(t):trace(t)=rflct(t)*wave(t)2f2t2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：2ht=2t=图一垂直入射图二非垂直入射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 x ?t ；x=lx x ?x ；z=lz x ?z 或：lt=t/?t;lx=x/?x;lz=z/?z (2)离散序列的褶积tracelt= ltao=? rflct(ltao) x wave(lt?ltao) 四、实验内容1、垂直入射地震记录数值模拟的褶积模型；2、非垂直入射地震记录数值模拟的褶积模型；3、点绕射的地震记录数值模拟的褶积模型；五、方法路线根据褶积模型的实验原理编写C++程序，完成对于垂直入射波的褶积。
