基于船行波安全航速的限定

针对在受限水域中船舶航行时生成的船行波影响周围船舶安全及作业的问题,计算了船舶在不同航速时船行波的波高及其衰减程度,通过模型计算得到不同船行波对其他船舶影响的横摇数值,根据目标船与本船的距离,通过定量分析对周围目标船稳性、横摇幅度的影响,确定本船的安全航行速度及目标船的安全作业区域,对船舶在航道、港口等受限水域安全速度的控制提供理论依据。     

某航道岸坡防冲刷分析及护岸对策

本文分析了某市一航道在船行波作用下的破坏现状,根据驳岸土性特点,采用有限元分析了驳岸破坏过程和范围,并提出了护岸措施。     

双弧板式透空堤消浪特性物理模型试验

为探究双弧板式透空堤在不同工况作用下的消浪效果,本文基于物理模型试验对该新型透空式防波堤的消浪特性开展了研究.在比较其与平板式透空堤消浪特性的基础上,探讨了相对波高、相对板间距、相对潜深和相对板宽对双弧板式透空堤消浪特性的影响.结果表明:双弧板式透空堤的消浪效果优于双平板式透空堤.对双弧板式透空堤而言,透射系数随相对波高的增大而增大,反射系数则相反.透射与反射系数受相对板间距的影响不显著.透射系数在出水状态(相对潜深为-0.05)时最小,入水状态(相对潜深为0.05)时最大,静水面处居中;反射系数则在出水状态时最大,入水状态时最小.透射系数随相对板宽的增大而减小,反射系数则相反.     

船行波对系泊船舶影响的数值计算

针对限制水域中船行波对系泊船舶的影响问题,运用重叠网格技术,基于数值方法的有效性验证,对系泊船舶在船行波中的运动响应及受力进行了数值计算分析,探讨了不同航速、航道几何形状及码头形状对船行波中系泊船舶的运动响应和受力的影响规律.结果表明:航行船舶的航速对系泊船舶的运动响应及波浪力有显著的影响,当航速增大30%时,橫摇最大幅值和横向力最大幅值分别增加了14倍和6倍;不同码头形状对系泊船舶的影响程度不同,直壁式航道中系泊船舶受到的横向波浪力和横摇的最大幅值几乎是在斜坡航道中的2倍,而斜坡倾角的变化对系泊船舶的运动影响则较小.     

船行波的Airy函数渐近解

把船作为点源,从水动力学方程出发,导出无粘流体中水上船行波高积分表达式,并采用留数定理和相位函数展开法获得船行波高用Airy函数表示的一个简洁的渐近表达式,消除了在船行波侧边上的奇性,并改进了Ursell的结果,得到了更明确的结论．     

木栅栏砾石笼生态护岸技术及其应用

结合林庄港的生态修复工程建设,系统地研究了木栅栏砾石笼生态护岸的技术要求和生态效果.现场监测结果表明:试验河段内河道水体中CODMn,TN,TP的去除率分别达到20.7%,13.9%,21.1%,同时生态护岸建设前后河段内底栖动物结构、种类和优势物种均出现明显变化,底栖动物的类群发生了由耐污类群为主向中间类群为主的转化,说明木栅栏砾石笼护岸对林庄港河流生态系统的改善和修复有良好的效果.     

双排立柱结构附近孤立波传播变形数值模拟

基于Navier-Stokes方程运用大涡模拟建立了三维数值波浪水槽,分别模拟了孤立波与并列和交错两种双排立柱结构的相互作用的过程,并通过物理模型实验对比验证了双排立柱结构附近的自由液面、流速和动水压强的变化特征.随后运用校核的模型进一步分析了双排立柱结构附近波浪的反射系数、透射系数、能量耗散系数以及能量耗散系数与拖曳力系数之间的关系,并考虑了不同入射波高和柱间间隙的影响.研究结果表明:并列和交错两种双排立柱结构附近孤立波传播变形的特征总体变化趋势相似:随着圆心距与圆柱直径的比值(间隙比)增大,反射系数和能量耗散系数减小,透射系数增大;随着入射波高与静水深比值(相对入射波高)增大,孤立波的反射系数变化较小且无规则,而透射系数逐渐减小,能量耗散系数逐渐增大;并列双排立柱结构附近的波浪的透射系数大于交错双排立柱结构,而反射系数则小于交错双排柱结构,当间隙比大于2.0时,布置方式对孤立波传播变形的影响可以忽略不计.最后通过回归分析发现两种布置双排立柱结构的平均拖曳力系数与能量耗散系数均存在线性关系.     

波浪作用下空心块体堤身结构稳定性和消浪特性试验研究

为了研究波浪作用对空心块体稳定性与消浪效果的影响,依托长江口南槽航道治理一期工程,开展了系列水槽试验,分析了不同波浪要素(波高、周期)、水深和结构组合方式对空心块体堤身结构的稳定性、波浪力及结构前后波高的影响.结果 表明:在淹没状态下,空心块体主要受动水压力的作用,且试验水深越浅,空心块体所受到的最大波浪力越大,消浪效果越好.结构组合方式对空心块体的稳定性和消浪效果的影响不明显.不同位置的空心块体所受到的波浪力的大小不同,迎浪侧方块所受到的波浪力最大,背浪侧方块次之,中部方块最小.但空心块体总体受力较小,这有利于堤身结构的局部稳定.     

复式断面河道一级护岸平台高程的确定方法

基于河流动力学、生态学和工程经济学的有关理论,分析得出断面形态稳定性、生态性、社会性、工程经济性和船舶航行是影响一级护岸平台高程确定的主要因素.在理论分析基础上,构建了复式断面河道护岸费用-高程模型、效益-高程模型,确定了最大绝对效益条件下的一级护岸平台高程.根据河床断面形态理论,取第二造床流量作用下的边潍高程作为复武断面河床稳定条件下的一级护岸平台高程.综合运用效益-费用法以及河床结构形态法,分别计算了刘大线航道、劳龙虎水道一级护岸平台高程.计算结果表明,所提出的复式断面河道一级护岸高程计算方法很好地考虑了护岸的多功能特性,具有可操作性与实用性.     

作用在斜坡海底管线上的斜向波浪力试验

通过模型试验研究了在斜向波浪作用下斜坡沙床上海底管线所受波浪力的变化规律。通过改变相对波高、K_c数以及管线与斜坡坡脚线夹角θ,测量管线中间位置截面表面所受波浪点压力和管线整体三维总力。试验结果表明,改变相对波高、K_c数和管线与斜坡坡脚线夹角,管线表面所受点压力和总力均呈现相应的规律,且θ对管线总力影响最大;管线所受波浪点压力表现为"正弦"曲线规律,局部表面受力在一定程度上反映了管线整体受力变化。     

一种二维力/扭矩传感器的设计

针对用于测试旋转型行波超声电机工作状态下定子、转子摩擦力/力矩的特殊要求,并利用有限元法对传感器进行了结构优化,设计了组合式二维传感器,该传感器的一维测量法向正压力;另一维测量扭矩。法向力的量程为0~200N,准确度为0.09%;扭矩的量程为0~2N.m,准确度为0.41%。满足了试验要求。     

生态护岸面源污染物截污效率简化计算模型

生态护岸面源污染物截污效率的量化研究对生态护岸建设和管理具有重要的意义,为此,定义了生态护岸截污效率概念并建立了其简化计算模型,同时,利用常熟地区不同下垫面条件下的人工降雨模拟试验,进一步分析得到了模型中降雨径流污染物浓度、降雨径流含沙量,径流泥沙所吸附的污染物质量浓度的经验公式,最后应用该模型对常熟市金泾塘河道治理中拟采用的梯级潜流式生态护岸进行了截污效率计算,结果显示:利用该模型计算的新型生态护岸综合截污效率达到了75.4%,和试验数据基本一致;作为一种护岸环境效益的量化分析方法,模型的建立具有明显的工程意义。     

内河弯道对进江海船最大单船容纳能力研究

为了分析弯曲航道对进江海船的最大单船容纳能力,引入船舶漂移量概念.针对不同的船舶种类和船型尺度建立船舶弯曲航道漂移量数学模型,得出某一弯曲航道在不同工况下的最大单船容纳能力.     

非淹没刚性植物对孤立波传播变形影响实验

通过波浪水槽物理模型实验,研究了孤立波在植物模型前后波高、波形的变化、入射波波高、植物分布密度以及分布方式对孤立波反射、透射系数和波能衰减系数的影响.实验结果表明,孤立波波高在植物模型中急剧减小;孤立波经过植物模型后,其透射波仍以孤立波的形式继续传播,波形由尖陡变为平缓;随着水深的增加,孤立波反射系数和波能衰减系数减小,透射系数增大;随着入射波高的增高,孤立波反射系数和波能衰减系数增大,透射系数减小;在植物分布形式相同的情况下,随着植物分布密度的增加,孤立波反射系数和波能衰减系数增大、透射系数减小;在植物分布密度相同的情况下,植物在垂直于孤立波传播方向上分布地越紧密,孤立波反射系数和波能衰减系数越大、透射系数越小.     

斜向波浪作用下双层水平板式防波堤消防浪性能试验研究

基于物理模型试验,深入讨论了波浪入射角度、相对板宽、相对波高等因素对防波堤消浪效果的影响,并对不同影响因素下防波堤前后水域的波浪形态、透射、反射系数及波能衰减系数变化特征进行了比较和分析.试验结果表明,斜向入射波浪通过双层水平板防波堤传播过程中,防波堤前后水域的波浪形态与波浪正向入射时有显著差别:相对板宽B/L≤0.5、波浪入射角q0_0≥30°条件下,堤前波浪具有显著的三维波浪特征,能量方向分布范围可达60°–90°,但其主方向可保持基本与入射波浪方向一致;堤后波浪主波向与入射波方向有所偏离,表明双层水平板防波堤对斜向波浪有折射作用,0_0≥45°条件下,堤后波浪主要能量方向分布范围可达90°以上.就消防浪性能而言,波浪斜向入射时,与正向入射比较,波能衰减系数(能量损耗)有所降低,但反射系数有所增大.在波浪入射方向为0°–60°试验范围内,综合防浪效果以30°为最佳,其他方向入射时透射系数与正向入射比较差别约±15%左右.     

系列超声波电机的研制及其应用

描述了系列环形行波型、柱体弯曲振动型、新型步进型、多自由度等超声波电机的结构与工作原理 ,阐述了其在精密定位控制系统、汽车电器、航空航天等领域的应用前景 .其中 ,系列环形行波型、柱体弯曲振动型、新型步进型超声波电机达到了产业化的要求 .特别是直径为1 0 0mm的行波型超声波电机堵转转矩达到 2 .2N·m ,并获得了国家专利 ,新型步进型超声波电机最大负载达到 0 .1N·m .     

搅拌船在航道改造施工中的应用

本文介绍了混凝土搅拌船的工作原理、基本结构和安装使用,并且总结了安装与使用的几点经验与教训,认为水上搅拌站或搅拌船在水面上施工、机动性方面.价格低廉等方面有一定的优势.说明水上搅拌船在航道工程建设中起到了关键技术及作用.     

滨海斜坡复式护岸断面波浪爬坡试验研究

通过物理模型试验,研究了不规则波作用下滨海斜坡复式护岸断面波浪最大爬坡距离和爬坡流厚度,探讨了最大爬坡距离和爬坡流厚度的影响因素及其影响规律,发现两者都随着护岸前沿平均越浪量的增大而增大,同时随着距护岸前沿距离的增大,爬坡流厚度减小.在此基础上建立了爬坡距离和爬坡流厚度与各影响因素的关系,并参考相关研究成果讨论了比尺效应对试验结果的影响,当坡度小于1∶8时,比尺效应的影响在5%以内.研究结果可为工程设计和相应的数值计算提供参考.     

风浪内频谱与外频谱的比较分析

概述了近年来不同水深风浪谱研究的发展状况,引入内频谱及外频谱的概念,介绍了风浪谱的几种估计方法;快速傅里叶变换（FFT）法,最大熵法和外频谱法,根据不同水深的风浪槽试验,将由FFT法、最大熵法得到的内频谱与由试验波高-波周期联合分布得到的外频谱进行比较分析,将现场实测风浪谱与计算得到的外频谱进行比较分析,结果表明,在不同水深情况下,当以真实的波高-波周期联合分布计算外频谱时,内频谱与外频谱吻合良好。     

某通用小型汽油机箱体有限元分析及结构优化

该文运用有限元法对某通用小型汽油机箱体进行了结构强度与刚度分析，结果表明右箱体主轴承位置最大变形量过大，刚度较差。为此对右箱体主轴承区域进行拓扑优化。优化方式为：增加右箱体主轴承处加强筋数量、增加壁面厚度以及在壁面上添加加强条。通过计算表明，该优化方式能使箱体的最大应力与应变大大下降，使其强度刚度有了较大提升，箱体的结构更趋合理。