基于势流理论的门桥兴波阻力计算

提出了门桥漕渡水阻力计算，特别是兴波阻力计算的新方法。该方法基于势流理论，考虑门桥的漕波速度和水流速度，通过坐标变换，确定了速度势的适定性条件。并选择合适的格林函数满足除门桥湿表面以外的其他定解条件，则场内的速度势只要由这一格林函数及其法向导数在门桥的湿表面上分布即可决定，大大降低了计算工作量。最后，利用面元法进行数值计算。     

重型门桥水阻力的计算流体力学数值模拟

应用流固耦合理论及计算流体力学有限元法对重型门桥的水阻力问题进行了数值模拟，分析了不同的航速、不同的门桥类型以及不同的舟体排列方式对门桥运动的流场中速度、压强等流体参数分布的影响，得到了不同模式下舟体物面的压力曲线。对模拟结果进行了分析，并与相关的经验公式进行了比较。证明了数值模拟的准确性和可靠性。对重型舟桥的舟体线型、门桥的结构形式以及舟桥水动力性能的改善提供了一定的理论依据。     

K-∈湍流模型下门桥水阻力的数值计算

采用RANS方程和RNGκ-ε二方程湍流模型及VOF算法对绕门桥的自由表面流动进行了数值计算。数值计算时，使用有限体积法离散控制方程，对流项采用二阶迎风差分格式，扩散项采用中心差分格式。对门桥模型进行了一系列速度下的数值模拟；计算结果与试验测量数据相比较，该计算方法具有较好的计算精度，可用于门桥性能分析和优化。     

带式舟桥水阻力理论计算方法

针对带式舟桥现有水阻力计算公式存在理论值与试验值误差较大的问题，采用数据统计分析的方法，通过对带式舟桥门桥水阻力模型历史试验数据进行回归分析，调整并完善了现有计算公式中关于阻力系数的取值规定；通过运用有限元数值仿真分析的方法，揭示了带式舟桥吃水较小时航速对门桥的水阻力影响更大的作用机理，确定了公式中计算航速的指数与吃水深度的函数关系，建立了修正的水阻力计算公式。模型试验和仿真计算数据验证表明，修正的理论计算公式能够更好地预测门桥在各种工况下的水阻力值，可用于带式舟桥设计过程中的水阻力计算。     

水翼型水上飞机水动性能数值计算及分析

采用空气动力和水动力耦合求解并结合动力学平衡方程方法对水翼型水上飞机水面起飞过程水动性能进行计算。使用Realizable k-ε模型对NACA0012三维地效机翼进行计算,验证空气动力计算方法。使用流体体积函数(VOF)方法对验证模型在不同弗汝德数下进行数值模拟,验证水动力计算方法。最后,对水翼型和双浮筒型水上飞机水面起飞过程进行数值计算,计算结果表明,水翼能够产生较大水动升力,当速度达到12 m/s时,水翼产生的水动升力将机身抬离水面;水翼水动升力峰值为6 395 N,约占飞机总升力的83%,双浮筒型水上飞机阻力增加较快,其阻力峰值约为水翼型水上飞机阻力峰值的1. 87倍,从而证明了水翼能够产生较大水动升力并能有效降低水上飞机的水动阻力。     

复合材料网架实心舟载重门桥受撞击动力计算

为评估一种新型舟桥器材-复合材料网架实心舟的强度性能，对由复合材料网架实心舟拼组的门桥在水中受撞击的情况进行了动力分析。首先计算了门桥刚体运动模态的水动力纱数，根据流固耦合关系，建立了水中门桥的有限元模型。分析得到了结构的固有模态并计算了各种工况下门桥的吃水及结构应力。结果表明网架实心舟的强度有足够保证，稳定性满足要求。     

近自由面水翼性能分析

为了研究近自由面下水翼附近的黏性流动,通过有限体积法对雷诺时均N-S方程进行数值求解,速度压力耦合方式采用SIMPLEC解法,用流体体积函数模型来捕捉自由液面。首先将数值计算结果与实验值进行对比以验证所用数值方法的可行性,随后进一步研究了水翼的兴波、表面压力分布以及其水动力性能,并针对翻卷波现象进行了分析。从计算结果可以看出,距离自由面越近,水翼的升力和阻力越小。当水翼距离自由液面4倍弦长距离后,自由液面的影响基本可以忽略。     

K-∈湍流模型下门桥水阻力的数值计算

~~K-∈湍流模型下门桥水阻力的数值计算@蒋耀军$总装工程兵科研一所!江苏无锡214035 @顾民$中国船舶科学研究中心!江苏无锡214082 @吴乘胜 @吴培德$总装工程兵科研一所!江苏无锡214035~~~~~~     

非对称片体双体船的水动力性能研究

研究双体船舶阻力性能和片体间作用对船型的优化和设计具有重要意义。本文基于CFD软件Fluent，采用VOF方法，研究了不同瘦削系数的常规双体船和非对称片体组成的双体船水动力性能，分析了双体船2个片体间的干扰效应，以及非对称片体结构对优化双体船水动力性能的作用。通过某一小尺度船舶不同航速下的静水阻力模拟，验证了本文数值方法的有效性。研究发现非对称片体结构可以在一定程度上有效优化双体船水动力性能。本文研究结果可对双体船的外形设计及结构应力分析提供理论支持。     

潜艇阻力及流场数值仿真策略优化分析

为探寻不同湍流模型对直航潜艇阻力和流场仿真计算的影响,基于STAR-CCM+平台,以标准潜艇模型Sub-off为几何研究对象,采用有限体积法结合10种湍流模型对Sub-off的水动力及流场特征开展数值仿真研究.首先,以LES-Smagorinsky湍流模型开展网格及时间步长收敛性计算.其次,选定合适的网格方案和时间步长...     

离心机场环境中结构的安全防护

在离心机高速旋转过程中,装在离心机长臂端的工程试验件受到很大的向心力作用.在极端条件下,试验件可能会甩离离心机臂而撞击到离心机室的墙壁或防护栏,造成结构破坏或人员伤亡的重大事故.分析了几种试验件撞击到防护栏上的撞击效应.防护栏采用由槽钢作立柱,角钢为横梁,相互交叉构成框架,然后再蒙上一层钢蒙皮构成.研究过程中,采用动态接触技术模拟了试验件与防护栏的撞击,应用弹塑性本构关系描述了试验件与防护栏的材料动态力学性能.研究结果表明,工程试验件的几何构形、质量、撞击速度、防护栏的强度和刚度以及钢蒙皮厚度对于离心场环境中结构的安全防护效果起着非常重要的作用.     

弹性纵波在不同非线性法向变形行为节理处的传播

对正向入射弹性纵波穿越具有不同非线性法向变形本构关系的单一岩石干性节理的特性进行理论研究.在没有剪切波的条件下,探讨了BB双曲线模型和经典指数模型两种不同的节理非线性法向变形行为对弹性纵波传播的影响.依据这两类节理本构关系,建立了不同的非线性位移不连续模式,分别获得了弹性纵波穿越单一节理时的反射、透射系数的解析解及数值差分解.针对节理初始法向刚度(kni)、节理闭合量(dn)与最大允许闭合量(dma)比值(γ)以及入射波频率(f)等参数进行研究,同时将2种模型的计算结果进行比较,得到的结论具有一定理论意义.     

现代网络流量的混沌奇异吸引子

网络流量的预测和控制是现代网络中的一个重要方面,但是它所呈现出来的长相关、分形等特征已经无法用传统的流量模型来描述.利用相空间重构方法,通过计算两组典型网络流量的Lyapunov指数、关联维来找出具有共性的现代网络流量的特征量,从而刻画网络流量的混沌奇异吸引子.仿真结果表明,现代通信网流量存在有共性的奇异吸引子.从而为网络的混沌建模及分析给出了理论上的支持.     

低速冲击下钢筋混凝土梁局部变形刚度

研究了低速冲击下钢筋混凝土梁的截面刚度,以及冲击体和结构间接触区域的柔度变化.将梁分成斜裂缝形成以前和斜裂缝形成以后两个阶段来研究.斜裂缝形成以前,梁被看成弹性均质体,接触区的柔度由受压和受拉条件下混凝土的柔度串联而成,根据柔度的定义推导得出该阶段接触区的刚度;斜裂缝形成以后接触区的刚度受高为χw弯—剪式固端梁构件、下部受拉钢筋、冲击体与下部钢筋之间的混凝土柱的制约,从而推导出该阶段的柔度.结合两个阶段接触区域的柔度公式,对低速下钢筋混凝土梁的接触刚度进行了举例计算和分析,表明斜裂缝形成以前的阶段可以忽略不计.     

扁平箱形密闭结构内爆炸的模型试验

为研究扁平箱形密闭结构内部爆炸时侧墙上的荷载,对2种钢筋混凝土模型结构进行了药量递增直至结构破坏的内爆炸实验.利用侧墙上的测点测得压力等试验参数,分析比较了2种模型侧墙上的内爆炸荷载.试验结果表明:作用在结构内表面上的压力是非线性下降的,具有周期性宏观脉动特征,压力时程曲线主要由一个初始主脉冲和几个较大的后续脉冲组成,准静态气体压力很小.结构破坏形式以顶板的双向受弯破坏为主.在结构内部设置抗爆隔墙可有效降低冲击波对结构的破坏.主要结论可供工程设计参考.     

运河桥梁浮式防船撞设施的模拟计算

为了避免船舶与桥墩的直接碰撞,达到既保护桥墩安全又保护船舶安全的目的,根据苏南运河桥梁防撞设计的特殊要求,利用船和防撞设施碰撞中走锚、浮体移动和锚链拉伸过程来消耗船舶动能的柔性浮式防撞原理,提出了桥墩防船撞设施方案;基于有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,建立了一艘1000 t级货船与防撞设施的碰撞模型,分析了撞击力、能量转换的特点和规律,并与船舶和桥墩直接碰撞的结果作比较,研究了浮式防船撞设施的工作效能.结果表明,浮式防船撞设施能够满足桥墩防撞要求,可为运河桥梁防撞设计提供参考.     

覆土层对雷达波衰减及浅埋工事反雷达伪装性能分析

为使浅埋工事躲避星载和机载雷达常用侦察波段(L-Ku波段)的探测,分析了工事覆土层对雷达波衰减特性及影响因素,通过反射—透射法测得土壤在不同含水率时的电磁参数,并计算L-Ku波段雷达波对不同含水率的土壤的穿透深度,得出在含水率为10%、雷达波段为L波段时,穿透深度为1.65m的最大值.结合计算结果及反雷达伪装的要求,得到浅埋工事的反雷达隐身方案及其覆土层厚度的参考值,以降低工事暴露征候,达到反雷达伪装的目的.＃     

模拟退火优化BP神经网络进行云相态分类

为利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)多通道云图数据对云相态进行分类,提出了一种利用云图红外、可见光谱段数据,基于SABP神经网络的云相态分类算法.算法基于BP人工神经网络学习算法及模拟退火算法.在两算法结合的基础上,作出了有益于云相态分类的改进.基准网络模型为3层前馈BP网络,其中,隐层和输出层使用不同的激活函数.选取了5种光谱特征作为网络输入,输出两单元判定结果.为加速收敛速度,避免振荡,采用了一种自适应的变学习系数、惯性系数策略.个例分析表明,算法在中低纬度地区效果良好.     

测定某种花岗岩静摩擦系数的试验

为了揭示深部岩体块系构造的特性,以深部岩体的典型岩石-花岗岩为研究对象,利用自行研制的深部岩体动态特性多功能试验系统,对粗糙度为6的细粒花岗岩的单、双面静摩擦进行了试验研究.单面最大静摩擦力试验测量了4种不同工况,双面最大静摩擦力试验测量了2种工况,获得了该花岗岩的静摩擦系数为0.572.通过试验研究,发现了花岗岩块体间静摩擦的规律和特性,当位移响应变粗时,表明试件间的摩擦达到最大值.把测量试块单、双面最大静摩擦力作为基本的测量方法和技术,为下一步深部岩体的动态特性的试验研究奠定了基础.     

可分离QoS路由的拉格朗日松驰算法

为了满足网络新应用提出的服务质量保证和业务不受故障影响的新要求,分析了可分离的QoS路由算法.针对寻找优化某个QoS参数且另一个QoS参数满足约束条件的可分离路由问题,建立了问题的数学模型,利用拉格朗日松驰算子将问题分解为两个受限最短路问题,给出了求解的拉格朗日松驰算法,并从迭代方向和迭代步长两方面对算法中的次梯度技术进行了改进.算例表明,改进后的算法具有较快的收敛性能.