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。     

漕渡门桥航行水阻力和绕流场的数值预报

为了进行漕渡门桥水动力性能的研究，利用CFD（computational fluid dynamics）商用软件作为计算工具，用有限体积法离散控制方程，分别对带式和分置式漕渡门桥模型，在不同速度下航行时的水阻力和绕流场进行了数值求解。用重正化群k-ε湍流模型计算门桥壁面边界层流动，流体体积函数方法进行自由表面波形的数值追踪。计算结果与船舶拖曳水池阻力试验数据相比，具有良好的精度。该数值计算方法可作为研究门桥水动力性能方法的重要补充。     

螺旋桨的流固耦合动力分析

采用２０节点三维等参元离散系统，在结构表现上布置源汇，应用Ｇｒｅｅｎ函数的边界积分法计算流体－结构的相互影响，用湿模态法对螺旋桨在水中的动力特性进行了计算；比试验验证表明，计算结果与试验结果吻合良好。     

某大型空间网架的空间静动力特性分析

本文以一实际网架为工程背景，采用大型通用有限元软件ANSYS建立了网架的空间三维有限元模型。按照主要设计荷载，进行了静力分析对设计进行了校对，结果表明结构的安全性达到要求。采用子空间迭代法分析了网架的动力特性，网架的2阶振动频率为2．06Hz，为楼面的竖弯振动，容易发生人致振动。设计了调谐质量阻尼器（TMD），质量比取为1．0％，设置TMD后结构的模态阻尼比约为2．8％，满足行走舒适性要求。     

网架结构的竖向地震响应分析

本文针对网架结构的特点,编制了通用有限元静动力计算及绘图程序,并利用该程序对大中跨度的网架结构进行了竖向地震响应的计算和分析.     

网架结构竖向抗震性能评估的等效简化模型

为建立分析效率高、计算精度高的网架结构竖向抗震性能评估方法,采用考虑结构质量分布的模态推覆分析荷载模式,对基于整体刚度参数的等效单自由度体系建立方法进行了改进.分析了网架结构竖向振动受重力作用影响显著、且竖向振动显著不对称的特点.假定网架结构向上振动时的等效荷载-变形关系为完全弹性,建立了简化的模态等效单自由度体系模型.给出了基于简化模型分析网架结构竖向地震反应和评估其竖向抗震性能的基本过程.数值算例表明,所提等效简化模型方法可较为精确地预测网架结构的竖向位移反应(跨中位移误差小于5%)和进入塑性的杆件分布位置,同时,简化方法计算耗时大幅低于非线性时程分析,易被设计工程师掌握使用.     

基于光滑策略的复合材料车身结构动力特性分析

复合材料在汽车车身轻量化结构设计中的应用受到了越来越多的关注,为了进一步改善和提高车身复合材料零部件结构动力特性分析中的数值精度等工程问题,本研究采用光滑策略重新构造层合三角形壳元并将其应用于车身复合材料零部件的动力特性分析中.该构造策略通过离散剪切间隙来消除剪切自锁,采用梯度光滑策略来合理调整车身复合材料结构的系统刚度矩阵,有效避免了过硬现象.通过光滑策略所构造的层合壳元分析了车身复合材料构件的动力特性,并与有限元商业软件计算结果进行了精度对比.研究结果表明,无论复合材料各层之间是正交或斜交情况,本研究所实施的光滑策略都能使车身复合材料零部件的模态计算结果精度得到一定的提高.     

基于模糊物元模型的长江就便浮桥桥节门桥方案优选

利用民船与装配式公路钢桥结构桥节门桥架设浮桥是战时保障长江南北机动的必然选择。桥节门桥方案是一个综合指标,包含多种技术因素和不确定性,最优方案要从整体上在架设时间、器材数量和作业强度上达到优化。在桥节门桥各方案设计计算结果基础上,提取并建立了由节间长度、门桥长度、桁架数量、作业难易度和最大弯曲应力组成的评价指标体系,通过定性分析和定量分析相结合的方法,建立了桥节门桥优选的模糊物元分析模型。最后通过计算欧氏贴近度确定各方案的排序从而最终得到桥节门桥最优方案。应用结果表明该方法科学合理、简单易行。     

基于曲率模态差和小波变换的网架损伤识别

采用一种基于曲率模态差和小波变换的损伤位置识别方法,对网架结构中常见的正放四角锥网架、两向正交正放网架、两向正交斜放网架、三向网架和蜂窝型三角锥网架进行了损伤识别,以结构损伤前后的曲率模态差作为小波变换的分析信号,对其进行db3连续和离散小波变换,确定杆件损伤位置。数值分析结果表明,在仅测得一阶模态的情况下,应用曲率模态差和小波变换相结合的方法可以对网架的单个损伤位置和多个损伤位置进行有效识别。     

用模态叠加法计算车辆结构的动力响应

将模态叠加法应用于车辆结构的动力响应分析,用有限元方法对车辆结构进行模型简化,采用模态分析法计算出结构的模态振型,然后用模态叠加法对其进行动力分析,计算结构的位移响应.     

井下可移动水闸墙的快速自建实验研究

为了阻止我国煤矿老空水害事故的发生和蔓延,开展了快速自建移动水闸墙的模拟实验研究。实验以1∶100的比例,分别用固体、液体材料对巷道中有无皮带架的条件下进行了正交模拟水闸墙快速、自动建筑实验。实验获得了液体充填材料的水闸墙生效时间为36 s~185 s、膨胀压力为1.03~1.2 MPa、堵水率为78%~99%,固体充填材料的水闸墙生效时间为185 s~240 s、膨胀压力为0.52~0.65 MPa、堵水率为70%~83%的重要数据。分析了实验效果和影响因素,探讨了该技术的实用性和适用条件。实验对比研究表明:以液体为充填材料的水闸墙堵水效果好于固体;无皮带架巷道水闸墙的堵水效果明显好于有皮带架的。     

开合式舟桥联合结构设计分析

本文提出了一种可以在河道上横向开合的舟桥联合结构及其设计方法。文中着重分析了这种水上浮动建筑的车辆负荷,趸船和桥之间的相互作用和影响。     

楼道升降机齿轮齿条传动强度分析

运用ANSYS Workbench软件对楼道升降机的齿轮齿条结构进行静力学分析，先研究楼梯非转弯处的直线齿条，将其齿根处抗折断强度的理论值与ANSYS软件有限元仿真结果进行对比，得出符合此工况的齿轮齿条模型加载方式，再将此方式应用到曲线齿条。结果表明：在楼道非转弯处，直线齿条齿根处的最大应力值与理论计算值基本吻合，且大于齿轮齿根处的最大应力值；在楼道转弯处，不同折弯半径的齿条与齿轮啮合时，齿轮和齿条的齿根处最大应力值呈现先增加后减小的趋势，最终在齿条折弯半径达到500 mm时，齿轮和齿条的齿根处最大应力达到最大，分别为204.19 MPa、400.46 MPa。     

抽水蓄能电站拦污栅结构振动特性模型试验研究

结合天荒坪抽水蓄能电站尾水拦污栅流激振动试验 ,研究了拦污栅自振特性。对栅架整体结构模型的自振频率和振型进行了量测 ,并与数值计算结果作了对比 ,二者基本吻合 ,说明成果是可靠的 ;此外 ,还对栅架支承条件对拦污栅自振频率的影响以及单根栅条的自振频率特性进行了探讨。依据对单根栅条模型试验的结果 ,文中对 L evin建议的计算栅条自振频率公式的适用性提出了质疑 ,并对工程界所关注的栅条可能发生共振的原因提出了一个新的解释     

分体式新燃料组件干式贮存架设计研究

分体式新燃料组件干式贮存架主要用于反应堆换料用新燃料组件入堆前的吊挂贮存,安装在新燃料贮存间内,采用U型钢结构,三面靠墙的布局方案,提高了贮存架结构强度和抗震性。其基体材料为碳钢,表面涂层材料为奥氏体不锈钢,不污染新燃料组件,可长时间免维护,兼顾了强度、制造工艺和耐腐蚀性能的要求。由于采用分体模块化结构,便于分散制造,集中组装,在不破坏整体结构的情况下,通过增加新的贮存模块,提高贮存燃料组件数量,具有占地面积小、安全可靠、操作方便、制造成本低,便于生产制造、安装、调试等特点。     

可伐合金与铜复合材料界面结构和强度的研究

报道了可伐合金与无氧铜的复合材料界面结合强度的研究结果:界面两侧的结合是固溶体间的金属结合,界面的断裂强度不低于无氧铜的断裂强度。并用Seah的准化学方法计算了复合界面断裂强度,结果表明,界面断裂强度为 262 MPa,略高于无氧铜的断裂强度,与试验结果一致。     

三峡库区滑坡涌浪对趸船撞击力的影响

为研究滑坡涌浪对趸船撞击力的影响规律,通过水槽物理模型试验的方法研究了三峡库区滑坡涌浪对趸船撞击力的影响因素及影响程度。按1：70几何比尺,对三峡库区某河段、滑坡体、斜坡式码头、趸船及船舶进行模拟。探究趸船撞击力随不同方量滑坡体、同方量不同截面形态滑坡体、不同河道水深、初始波高或周期等众多因素的变化规律。研究结果表明：趸船撞击力随滑坡体方量的增加而增大,并且同方量不同截面形态的滑坡体影响趸船撞击力的历时变化。而河道水深变化对于趸船撞击力的影响程度并不大,且正常蓄水位对力有一部分削减作用,相比较汛期防洪限制水位与枯水期消落水位对趸船的撞击力的影响更大。趸船撞击力随初始波高及周期的变化呈现跌宕起伏的波动变化,不同时间段变化趋势有所不同。除此之外,试验发现靠泊船舶与趸船两者撞击力最大值出现的时间同步,船舶撞击力也是影响趸船撞击力的一大因素。最终可根据对以上影响因素进行归纳,并通过多元回归分析得到靠泊船舶撞击力和趸船撞击力的计算公式。为今后预估滑坡体发生坍塌时,斜坡式码头稳定性受趸船撞击力的影响程度提供参考。     

铜／钢液固相复合界面冶金行为的研究

以液固相复合法生产的铜包钢线为研究对象,利用光学显微镜和扫描电镜的能谱等手段分析了铜／钢界面区的组织形态和成分组成。结果表明：在界面区发生了互扩散,形成了Fe、Cu固溶体,无脆性的金属间化合物产生,这使得该复合材料具有较好的微观结合力。     

水压作用下三维裂隙组扩展过程试验研究

坝基和边坡等受压岩体裂隙中往往有水压力的存在,真实岩体中不能直接观察内部裂隙的扩展过程。自行研制了一种在低温下具有良好脆性的透明类岩石材料,内部预制张开型裂隙组,通过导管与外部高压注水设备相连进行单轴压缩试验。详细阐述了单裂隙和平行双裂隙组试件在渗透水压和单向压缩条件下内部裂纹的起裂、扩展、贯通机制;研究了裂隙组倾角及间距对平行双裂隙组试件起裂应力和峰值强度的影响。试验表明:水压作用下裂纹的扩展贯通模式和无水情况下明显不同,水压的存在对花瓣型裂纹和反翼裂纹有抑制作用,对包裹式翼裂纹有促进作用;平行双裂隙组试件的起裂应力和峰值强度随裂隙倾角增大呈现先减小后增大的趋势,并且在45°左右时强度最低;裂隙间距增加,起裂应力和峰值强度增大并逐渐趋于单裂隙强度水平。试验成果对研究岩体中水压作用下受压裂隙组起裂、贯通机制具有重要的参考价值。     

特种舟桥器材在海上应用的初步分析

简要介绍某型特种舟桥器材在海上的应用。运用系泊浮体在波浪中的动力响应等理论,并采用有限元、边界元等方法,对用特种舟桥器材架设的浮码头、浮栈结构进行了初步计算分析。为特种舟桥在海上的实际应用提供了技术参数,并提出了3种架设方案。