一种基于低速、小振幅周期运动CFD数值模拟的水下滑翔机附加质量求解方法

水下滑翔机在流体中变速运动会带动周围流体一起做变速运动,这一部分流体的质量称为水下滑翔机的附加质量.附加质量对水下滑翔机的动力学行为具有重要影响.本文提出了一种水下滑翔机附加质量求解方法,即利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对水下滑翔机在静止的无黏流体中低速、小振幅周期运动进行数值模拟,进而求得附加质量.使用商用CFD软件STAR-CCM+计算了海燕-L水下滑翔机的附加质量,与基于势流理论的H-S面元法计算结果相差5%以内;与水下滑翔机模型水池试验结果相比,除垂直于水下滑翔机机翼方向的附加质量λ₂₂以外,其他附加质量的相对误差在6%以内,优于常规的平面运动机构试验的CFD数值模拟等其他求解方法.该方法只需要建模一次,在同一个流体域中模拟水下滑翔机的4种运动方式,监控其所受水动力和力矩,即可得到水下滑翔机的附加质量,极大提高了附加质量求解效率.同时,该方法能适用于任意尺寸、形状的水下滑翔机,对不同型号水下滑翔机水动力外形设计、动力学建模都具有较大的参考价值.     

碳纤维布加固钢管轴压短柱有限元分析

以碳纤维布加固圆形钢管短柱轴压试验为依托,综合考虑纤维布的力学性能,提出一种新的轴压CFRP钢管的数值模拟方法。对纤维束沿环向和双向粘贴的加固试件进行有限元模拟,进而针对试验及有限元结果,对CFRP钢管的加固机理进行力学分析。结果表明,环向纤维通过拉力提供环向约束以限制钢管屈曲变形的发展;轴向纤维在加载之初为受压状态,并可承担部分压力,随着屈曲变形发展,部分轴向纤维转变为受拉状态,进而对试件变形起到限制作用,提高了构件的延性。     

地下圆形衬砌洞室对SH波的散射(Ⅱ):数值结果

针对地下圆形衬砌洞室对入射平面SH波的散射问题.采用波函数展开法求解出其三维级数解,利用其级数解,定量分析了入射波长、入射角度、洞室直径、衬砌刚度等因素对洞室附近地震动的影响.结果表明:入射波的频率η对位移幅值有重要的影响,当入射频率较高时,水平和轴向地表位移幅值可以分别达到无洞室情况的7.8和1.6倍以上;入射角度和衬砌刚度对地表位移幅值也有较大影响,随着波入射角度δ2的增加,位移幅值逐渐减小,衬砌情况下半空间表面x与z方向位移幅值与无衬砌情况相比分别高出了62.38%和58.42%.     

半无限土体圆形隧道结构中地震波的传播

基于弹性波的散射理论,研究了半无限土体内圆形隧道中土体对SH波的多重散射和动应力集中,采用波函数展开法和镜像法,将待解问题归结为一组无穷代数方程组的求解,得到了问题的解析解.作为算例,给出了衬砌附近动应力集中因子的数值解,分析了围岩的剪切模量、入射波波数、半无限土体边界到衬砌的距离等参数对动应力集中因子的影响.数值计算分析表明:围岩的剪切模量、入射波波数等是影响动应力集中因子的重要因素.本文的研究方法和数值结果有望为衬砌的地震评价提供理论依据.     

大型混凝土针梁钢模台车抗浮动技术研究

木里河立洲水电站引水隧洞全长16727m,圆形断面,设计采用钢筋混凝土衬砌,衬砌后断面为直径8.2m。施工中采用12m长针梁钢模台车全断面衬砌。由于混凝土浮力大,针梁台车自重难以抵消浮力,造成台车整体上浮,造成相邻仓次混凝土错台,上部钢筋局部隐显等质量缺陷。通过探索成功解决了混凝土上浮难题。     

考虑表皮和井筒储存效应的圆形封闭油气藏试井数学模型

本文建立了考虑表皮和井简储存影响的圆形封闭油气藏试井数学模型,并推导出其压力表达式,用于现场实际分析,取得了满意效果。     

圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算方法探讨

圆形截面偏心受压构件在钢筋混凝土结构中应用相当广泛,其承载力计算相对于矩形截面而言甚为复杂,为了便于计算,现行不同规范均作出了相应的假定。在对各种计算方法的简化过程、内容进行分析对比的基础上,通过算例计算对各计算方法的精度进行分析对比,总结了其规律,为更方便、有效地进行圆截面承载力设计计算奠定了一定基础。     

土工膜防渗构筑物的抗浮设计

文中结合某热电厂备用水池的防渗设计,论述了一种浮力可控水池的设计方法,对于采用土工膜防渗的构筑物有一定的使用价值。     

纯粘无重土上圆形基础的极限承载力

对圆形基础作用下纯粘无重土的塑性流动,给出了基本满足静力许可条件的应力场和完全满足运动许可条件的速度场,运用虚功率原理,求解出该基础的极限承载力解析解,它较数值积分计算简明,精度较高,结果较理想,可供工程设计参考。     

圆极化引信天线设计

设计出一种平面圆形、小尺寸无线电引信用圆极化微带天线。该天线在±600的扫瞄空间内,天线极化轴比为1.06dB—3.3 dB,增益为4.7 dBi。阐述了设计理论和设计方法,给出了这种圆极化天线的具体设计尺寸、仿真天线方向图、极化轴比图和驻波图。