沉箱上圆柱形浮体的响应和水动力特性分析

文章采用线性波理论和特征函数展开法,推导了带沉箱圆柱形浮体的辐射和绕射速度势解析表达式,并对垂荡运动和水动力垂向分量进行了数值分析;研究表明相对较大的沉箱不仅改变了浮体垂荡运动幅值和水动力垂向分量幅值,而且改变了幅值的变化趋势;相对较小的沉箱对浮体的垂荡运动和水动力垂向分量的影响可以忽略.     

柱形地形上单浮体的辐射和散射问题

在有限水深、同轴但半径大于或等于浮体半径的圆柱体障碍物地形条件下，基于特征函数展开法，推导了垂直放置的圆柱形浮体由于波的辐射和散射作用所表现的动力学和运动学特征表达式，涉及浮体做垂荡、横荡和横摇运动所产生的辐射势，以及在入射波的作用下，由于浮体固定不动而产生的散射势，并推导了激励力、附加质量和阻尼系数表达式。采用与同轴、同半径圆柱体障碍物地形上单浮体水动力学特性相比的方式和激励力计算两种方法验证了推导的表达式，最后分析了障碍物几何尺寸对浮体水动力学特性的特有影响。     

有阻尼斜抛物体运动的分析

建立了斜抛物体在没有空气阻力和空气阻力大小分别与速率的一次方、二次方成正比时抛体运动特征的数学模型，并采用解析法和Matlab数值计算方法进行了求解，分析了计算结果及其在实际中的应用。     

沉箱上单浮体流体动力学问题的解析方法

在有限常水深、同轴同半径圆柱体沉箱条件下，基于特征函数展开法，推导了垂直放置的圆柱形浮体在水波作用下所受到流体作用力表达式．涉及了浮体做垂荡、纵荡和纵摇运动相关联的辐射势，以及在入射波的作用下由于浮体固定不动而相关联的绕射势．还推导了激励力、附加质量和阻尼系数表达式，采用同平底单浮体运动条件相比和激励力计算的两种方法的方式验证了推导的表达式．最后分析了沉箱高度对浮体运动的特有影响，在算例范围内沉箱的高度对垂荡、纵摇运动的影响较大，对纵荡运动的影响较小．     

H_2O－O_2相互作用势研究

本文利用压力展宽的谱线宽度系数实验数据，拟合出了Ｈ２Ｏ－Ｏ２相互作用势的解析表达式，此模型为该系统的微观性质研究及物理力学方面的计算问题建立了基础。     

不规则波作用下浮式平台对浮式栈桥运动响应特性的影响

浮式平台-浮式栈桥系统具有运输拼组快速,受海底地形环境影响小等优点,在陆-海间大规模人员、物资和装备输送中发挥重要作用。为探究浮式平台-浮式栈桥系统在波浪中的运动响应特性,基于势流理论建立了浮式平台-浮式栈桥多浮体系统的数值模型,计算了该系统的运动响应,并与水池试验的测量结果进行了对比验证。结果表明所建立的数值模型能够较为准确地反映该多浮体系统在不规则波中的运动响应特性。在此基础上,进一步研究了不同波浪谱峰频率、浪向角和桥节相对平台位置下平台对浮式栈桥运动响应的影响。分析发现：高频波浪下平台对栈桥运动的屏蔽效果较低频波浪下更优,运动响应可减少约40%~50%;迎浪状态下平台对栈桥运动的屏蔽效果优于斜浪状态;当波浪入射方向相对稳定且浪向角小于20°时,相较于将栈桥布置于近浪侧和中部的情况,平台对远浪侧栈桥运动的屏蔽效应更显著。     

水平激励下椭圆环形截面储液罐内液体的晃动响应

将受迫晃动的液体速度势分解为刚体速度势和摄动速度势,分别得到满足椭圆环形边界条件的刚体速度势及以自由晃动模态为广义坐标系的摄动速度势。将两者代入液体自由表面波条件,通过自由晃动模态的正交完备性建立动力响应方程,求解得到液体晃动响应的解析解。计算结果与有限元结果非常吻合。分析结果表明:储液罐内液体超过一定高度后,液面晃动波高响应将不受液体高度变化的影响;液面晃动波高响应具有滞后性。     

水平地震作用下浮放柱体动态响应研究

【目的】浮放柱体是传统木、石建筑的典型特征,是其核心受力构件之一,揭示浮放柱体在水平地震作用下的响应特性至关重要。【方法】基于传统木、石建筑结构特征与柱顶构件偏心实际情况建立了柱体二维模型,推证了不同动态响应触发临界条件,依据触发临界条件阐释了柱体动态响应触发敏感度。【结果】结果表明：水平地震作用下决定柱体动态响应类型的因素包含基础平面与柱底面间静摩擦系数、柱体长细比、柱顶构件偏心率;在可被触发的抬升、先抬升后滑移及抬升耦合滑移三种柱体动态响应中,抬升最易被触发,抬升后的摇摆运动是柱体的主要运动形式;柱体长细比及柱顶构件偏心率的改变均能影响柱体抬升响应触发条件,但后者的影响更显著;柱体几何特征、柱顶构件质量与其偏心程度均对柱体摇摆运动状态有影响。研究为传统建筑状态评估与保护提供必要理论依据。     

水下爆炸载荷作用下浮体模型变形机理研究

为揭示舰船底板在水下爆炸载荷下的变形机理,设计水面浮体模型,进行实验研究和理论分析. 考虑近距离爆炸球面波效应,得到了模型获得的冲击波能量. 将聚偏氟乙烯计测得的壁压时程作为浮体模型的输入载荷,并计及模型浮力的变化,得到了模型的最大动能. 考虑膜力拉伸应变和弯曲应变的耦合效应,使用拟合的底板挠曲面函数,得到了模型底板的塑性变形能. 将模型的动能与塑性变形能之和除以冲击波能与气泡能之和,得到了模型的能量利用率. 结果表明:能量利用率随量纲一的数Φ的增加先增加后减小,当Φ在50～90时,浮体模型对水下爆炸能量的利用率达到最高,达到20%～30%.      

PuC2基态分子的结构与多体展式势能函数

用相对论有效原子实势和密度泛函理论方法对PuC和PuC2分子的结构进行优化，得到了其平衡几何构型和谐振频率．采用最小二乘法拟合出PuC基态分子的Murrell-Sorbie解析势能函数，在此基础上推导出光谱数据和力常数，并用多体展式理论导出PuC2基态分子的解析势能函数，正确地反映其平衡构型特征．     

平面波照射下屏蔽腔内滤波器的分析

电磁波会通过屏蔽腔上的孔缝耦合到腔内并在电路板上激励起干扰电压,影响电子器件的正常工作。该文采用时域数值仿真,计算了一个微带线耦合滤波器分别在自由空间和屏蔽腔内时,在平面波的照射下端口电压响应,并通过Fourier变换得到频域响应。计算了不同入射电场方向、滤波器在屏蔽腔内的不同摆放位置对端口电压的影响,得到了各种情况下端口电压随频率的变化曲线。结果表明,放置在屏蔽腔中时,受屏蔽腔谐振特性的影响,滤波器的散射参数会变差,端口电压的频率响应也由自由空间的连续分布变为分立的谐振峰。在放置电路板时应尽量避免使滤波器的走线方向和开缝的方向垂直,同时还要考虑不同位置对端口电压的影响。     

改进的足球机器人局部极小值的研究

针对传统人工势场法在足球机器人路径规划中的局限,提出通过改造斥力模型,从而解决算法在静态路径规划中存在的局部极小值问题.通过引入速度势场产生速度斥力,从而解决算法不适应动态环境和动态环境存在的局部极小值问题.仿真验证了算法的有效性.     

点的速度合成定理在牵连运动为平面运动时的应用

把作平面运动的实际刚体概念扩展成一个作平面运动的抽象质点系,以此为动系,用刚体平面运动理论来求解无载体牵连点在平面上的合成运动问题,并对此解法加以验证.     

一类非线性波动方程混合问题解的爆破

基于Sattinger在1968提出的势井理论,通过构造不稳定集,应用凸形分析方法,简单地证明了一类非线性波动方程混合问题解的爆破性.即对于半线性波动方程utt-Δu=|u|r-1u的初边值问题,当初值属于不稳定集V时,解在L2(Ω)意义下,在有限时刻发生blow up现象.     

椭圆柱体在平面上摆动固有频率的近似计算方法

本文给出了匀质椭圆柱体在平面上作无滑动的微幅摆动之固有频率的两种近似计算方法,得到两个固有频率的计算公式。计算结果与实验所得数据吻合良好。其中第二法引入曲率圆的想法,可用以计算具复杂轮廓的匀质柱体在平面上作微幅摆动的固有频率,方法简单。     

总体分析法在非对称两流中间包水模型中的应用

为了解决经典组合方法处理多流中间包停留时间分布(RTD)曲线过程中出现的负死区体积分率问题,利用总体分析法对多流中间包各流的RTD曲线进行合成预处理,得到特征RTD曲线.然后利用经典组合方法处理特征RTD曲线,获得评价多流中间包流体流动的整体评价参数.非对称两流中间包水模型实验结果表明,Sahai修正方法仍会出现负死区...     

椭圆极化电磁波在界面的极化分析

运用波的极化概念,将入射的椭圆极化电磁波分解为互相正交的2个直线极化波,利用边界条件的匹配分别讨论它们与界面的作用结果,再进行合成;并就椭圆极化电磁波在界面垂直入射,以布儒斯特角入射及在界面发生全反射时的极化规律进行了分析.     

深水浮式海洋平台水动力性能计算研究

在以边界元方法（BEM）和计算流体力学方法（CFD）构建的软件平台基础上,实现了有关深水浮式海洋平台设计中诸多水动力性能计算,包括波浪中的运动响应与荷载计算、砰击荷载预报、气隙校验、立管动力响应分析、系泊与动力定位系统评价,以及出入水问题的解与工程应用等.所有算例计算表明,计算或预报结果具有工程应用精度,可以为工程设计提供参考.     

约束方程中参数对力学系统运动的影响

研究约束方程中参数对力学系统运动的影响.由于参数的改变,可使完整系统变成弱非完整系统,进而使弱非完整系统变成强非完整系统.举例说明结果的应用。