摘要：Estimation of support pressure is extremely important to the support system design and the construction safety of *** present,there are many methods for the estimation of support pressure based on different rock mass classification systems,such as Q system,GSI system and RMR ***,various rock mass classification systems are based on different tunnel geologic conditions in various ***,each rock mass classification system has a certain *** China,the BQ-Inex(BQ system)has been widely used in the field of rock engineering ever since its ***,there is still no estimation method of support pressure with BQ-index as *** on the field test data from 54 tunnels in China,a new empirical method considering BQ-Inex,tunnel span and rock weight is proposed to estimate the support pressure using multiple nonlinear regression analysis *** then the significance and necessity of support pressure estimation method for the safety of tunnel construction in China is explained through the comparison and analysis with the existing internationally widely used support pressure estimation methods of RMR system,Q system and GSI ***,the empirical method of estimating the support pressure based on BQ-index was applied to designing the support system in the China’s high-speed railway tunnel—Zhengwan high-speed railway and the rationality of this method has been verified through the data of field test.

摘要：针对当前粒子模拟软件建模效率普遍偏低的问题,在软件设计中引入了计算机辅助设计(CAD)技术,考虑到粒子模拟具有复杂多样的物理模型和计算环境,采用面向对象的方法将整个CAD系统划分为基本设置、算法设置、结构建模、观测设置、模拟控制和数据处理等六个功能模块,以及用户界面、数据管理和计算接口等三个系统层次,并分别对每个功能模块和系统层次进行了详细分析与设计.最后,将所实现的CAD系统与核心计算程序整合,形成一套较为实用的粒子模拟软件,并应用到高功率微波器件的设计中,结果表明该系统具有很高的实用性.

摘要：讨论了粒子模拟中用时域有限差分(FDTD)法设计波导激励源的常见问题,并根据波的传播特性,提出一种模拟波导激励源的新方法,给出通用的计算公式,讨论了几种特殊情况下的算法修正。给出了2维柱坐标系下磁绝缘线振荡器(MILO)计算实例,结果表明:该方法能模拟较为复杂的波导激励源,并有效消除了激励源边界处的虚假反射,与传统波导激励源模拟方法比较,验证了该方法的正确性与优越性。

摘要：三维电磁粒子模拟基于时域有限差分算法(FDTD)和PIC(particle-in-cell)方法.根据FDTD和PIC方法的特点,可以将整个模拟区域分割为多个子区域,每个计算进程模拟计算一个子区域,通过消息传递交换子区域的边界数据从而实现并行计算这一基本思路,完成了并行算法的设计,并分析了并行加速比的影响因素.在三维电磁粒子模拟软件CHIPIC3D上实现了该并行算法并验证了算法的正确性,最后应用CHIPIC3D并行版本对磁绝缘线振荡器和相对论速调管两种典型的高功率微波源器件进行了模拟,证明了该并行算法能取得较好的加速比和效率.

摘要：在3维Yee网格模型以及蛙跳模型的基础上,分析了3维电磁场离散算法及其稳定条件,讨论了3维空间网格上电磁场作用于粒子的平均场权重法和粒子作用于电磁场的Charge-conserving法,同时也讨论了3维空间网格上理想导体边界条件、自由吸收边界条件、爆炸式发射模型的模拟实现方法。以向内发射同轴二极管为例从其电流电压关系及电子束运动特性方面验证了模拟的正确性。

摘要：在高层数据模型库JADLib基础上,研究和开发了三维电磁粒子模拟程序,为具有统一数据接口的高性能粒子模拟计算提供铺垫作用。给出了程序的详细设计思路和实现方法,并使用该程序对多种典型的微波器件进行了模拟计算。结果表明,基于高层数据模型库进行三维粒子模拟程序是有效和实用的。

摘要：本文研究了粒子群优化算法(PSO),在全三维粒子模拟(PIC)软件CHIPIC平台上,设计了PSO优化模块,成功研制了PIC/PSO代码.接着,研究了多频(包括单频)微波的输出功率特性,并根据该特性设计了一类目标函数.采用该类型优化目标函数,分别对单频与双频相对论返波管(RBWO)进行了模拟优化.模拟优化结果显示:随着优化过程的进行,单频RBWO的频率特性向单频靠近,双频RBWO的频率特性则向等幅双频靠近,它们的输出功率都逐渐增大.这表明通过控制该类型目标函数参数,该PIC/PSO代码可分别对单频与双频RBWO进行优化.

摘要：回填层作为管片与围岩之间的传力层对管片受力有着重要的影响,而现行护盾式TBM隧道设计方法均忽略了回填层的影响,与工程实际存在一定的差异。研究考虑了护盾式TBM隧道中回填层的实际分布,推导了回填层-围岩等效抗力系数计算公式,并以此建立了TBM隧道管片结构设计模型。研究得出：由于回填层的存在,围岩-回填层的等效抗力系数与围岩抗力系数存在一定的差别,围岩抗力系数的改变程度与围岩、回填层力学参数比有关;回填层在管片背后分布呈＂上厚下薄＂状,使得管片背后围岩-回填层弹性抗力系数分布不同,Ⅱ级围岩回填层-围岩弹性抗力系数呈＂上小下大＂的鸭蛋状,Ⅲ,Ⅳ级围岩近乎圆状,Ⅴ级围岩呈＂上大下小＂的倒鸭蛋状;基于回填层-围岩等效抗力系数的结构设计模型计算出的管片受力结果与现场试验值更加接近,验证了回填层-围岩等效抗力系数计算方法和设计模型的准确性。

摘要：目前实施的《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)对土质围岩分级、围岩亚级分级方法都没有进行研究,因此,不能满足隧道设计和施工的要求。通过对岩质围岩和土质围岩自稳性的大量室内试验、数值计算和理论分析,建立了公路隧道岩质围岩和土质围岩统一的亚级分级标准。研究结果显示:围岩自稳跨度是围岩自稳性的综合反映,围岩自稳跨度可分为长期稳定跨度、基本稳定跨度、暂时稳定跨度和不稳定跨度。研究表明,规范中岩质围岩的Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级分别依据自稳跨度可分为2个、3个和2个亚级;土质围岩尽管分为黏质土围岩、砂质土围岩及碎石土围岩,但按照各自的自稳跨度可以分别进行亚级划分。可见,以自稳跨度可以建立岩质围岩和土质围岩统一的亚级分级标准。

摘要：将计算机辅助设计技术用于粒子模拟建模,能极大地提高粒子模拟方法的实用性。在对复杂真空电子学微波源、毫米波源和太赫兹源的建模需求分析基础上,采用面向对象和模块化设计方法,实现了三维粒子模拟CAD建模系统。该系统可以对各类复杂器件进行可视化建模,并生成提供给核心计算程序使用的器件参量描述文件。使用该系统分别在圆柱坐标系和直角坐标系下建模,模拟了磁绝缘线振荡器和扩展互作用振荡器。结果表明,三维粒子模拟CAD建模系统具有很好的实用性。