浅海中静态电偶极子电场分布的镜像法研究

利用镜像法,依据电磁场惟一性原理,在空气-海水-海床3层模型下,推导了位于海水中的任意方向静态电偶极子在海水区域中产生的标量电位及静态电场分布的解析表达式,并对其分布特征进行了数值计算和分析.在实验室中模拟海洋环境和电偶极子,对水下标量电位分布进行了测量.测量结果和理论计算结果一致,表明推导过程和所得解析表达式的正确性.     

纳米材料在桥梁防腐涂料中的应用及发展前景

桥梁分布在海洋环境、工业腐蚀环境、酸雨环境等,它们承受着荷载和SO2、雨水、凝露、海水、台风等多种因素的影响,使桥梁的腐蚀防护问题已成一个重要课题。     

浅谈海洋环境桥梁混凝土腐蚀与涂装防腐技术

海洋环境下混凝土结构易受到腐蚀,目前用涂装防腐技术是一种行之有效的混凝土防腐蚀措施,国内外较常采用的两种涂料是硅烷和环氧.     

舰船水下标量电位的混合建模研究

针对舰船水下电、磁场分布特征,提出对舰船水下标量电位进行混合建模研究,也就是以水下标量电位为线索,将舰船等效为水平电流线和几个离散的三分量电偶极子的组合,通过测量舰船下方某平面上的标量电位分布,拟合出混合模型中的未知参量.在实验室中进行了验模,结果表明该方法中待定参数少,实际测量容易进行,计算量小,模型稳定,比较适合用来对舰船水下静态电、磁信号进行模型研究.     

船舶钢板腐蚀原因分析与防范措施

从近几年交付使用的船舶来看，船体钢板存在着不同程度的腐蚀，文章就船体水下部分、水线区、水上结构、内部结构、电腐蚀等几方面进行分析，并提出解决办法和防范措施。     

基于碰撞危险度模型的AUV三维避障研究

自治式水下机器人(AUV)在复杂海洋环境航行时要求能够及时躲避障碍物.文中建立了基于前视声呐的环境模型,将未知障碍物信息转化到环境中,并对未知障碍物进行属性判断.将水面船舶的碰撞危险度概念应用到AUV的水下环境避障中,建立新的水下三维碰撞危险度模型,仿真实验证明此方法可以使AUV 在多水下运动障碍物的不确定环境中得到较好的局部避碰效果.     

北方沿海地区钢筋混凝土桥梁早期腐蚀原因分析与防护

随着我国经济的发展,在北方沿海地区修建的钢筋混凝土桥梁逐渐增多,其海洋环境不但在桥梁建成后对混凝土桥梁造成危害,而且在桥梁兴建过程中,也能发生危害.分析北方沿海地区钢筋混凝土桥梁腐蚀的原因,对于兴建前的预防和兴建后的防护意义重大.     

融雪剂对沥青混合料性能的影响

研究了不同掺量CaCl2添加剂对沥青性能的影响.从混合料水稳定性能出发,采用NaCl溶液、CaCl2溶液、CH3COONa溶液和融雪剂溶液4种不同的腐蚀液,分别进行了短期腐蚀三循环和长期腐蚀二循环.采用冻融劈裂实验的冻融劈裂强度作为理论依据,研究了腐蚀溶液的种类、溶液浓度和腐蚀时间3种因素对混合料试件强度的影响,探讨了不同融雪剂对沥青混合料损坏的机理.研究结果表明:CaCl2具有吸水性,增加了沥青的温度敏感性,尤其是CaCl2对沥青延度的影响特别大;在短期腐蚀三循环中,纯水对混合料强度的影响最大,强度出现了最低值;在长期腐蚀二循环中,不同腐蚀液对劈裂强度的影响规律是不同的.     

大连长山大桥耐久性设计

大连长山大桥处于严寒地区的海洋环境中,混凝土结构耐久性不但要考虑海水及海洋大气的腐蚀,还要考虑冻融损伤的影响。针对长山大桥的特殊情况,对混凝土耐久性设计进行了初步探讨,并提出了严寒地区跨海桥梁耐久性设计的几点建议。     

浅谈我国钢结构腐蚀及防护现状

钢结构材料因为其优良的性质， 在海洋领域也有十分广泛的应用。 然而， 由于海洋环境的复杂性， 在温度、 盐分、 氯离子等因素的共同作用下， 钢结构的腐蚀已经成为海洋开发的威胁之一。 文章就钢结构在海洋中的腐蚀类型、 已有的防护措施和前沿领域的防护手段， 进行了简要的综述。     

静磁场对熔融液滴振荡变形影响的相场模拟

为了解静磁场作用下熔融液滴振荡过程的特征,采用相场法数值模拟了硅熔体液滴的界面变形和内部对流过程,分析了轴向静磁场对初始形状为二阶Legendre函数硅熔体液滴界面振荡和内部对流的影响.研究表明:施加静磁场以后,液滴收缩较快,说明静磁场抑制了液滴内部流动;随着磁场强度从0增加至0.9 T,流函数最大值从0.57减小到0.08,液滴的界面振荡和内部对流逐渐减弱,液滴的长短轴比更快趋近于1,但磁场对液滴的振荡周期没有明显影响,显示相场法能够模拟密度较大的熔融液滴的界面振荡和内部对流过程.      

强侧风对受电弓的气动作用规律

建立了弓-车-网组合模型,基于压力修正法的N-S方程,采用分离式求解SIMPLE算法,对强侧风条件下的受电弓气动特性进行了数值模拟.分析了受电弓的气动荷载在不同侧风速度,不同风向角下的变化规律及强侧风对受电弓绕流流场的影响.结果表明：随侧风速度及角度的增大,受电弓的气动力及力矩呈非线性变化;受电弓流场区域内产生大量漩涡及低速尾流区,接触网及车体对受电弓流场有明显影响.研究结果可为提高受电弓在侧风作用下的稳定性和安全性提供一定的理论依据.     

水底涡压力场的计算与分析

水底涡主要是由于海流绕过海底凸起物后形成的,经扰动,旋涡脱体,随水流动.计算结果表明,水底涡的速度分布规律与龙卷风速度分布规律相同,在水底引起负压分布,其分布规律与舰船水压场类似,难以滤除,很容易引起水压引信误动.     

基于ANSYSWokbench的车轮热容量分析

为了真实模拟地铁车辆在整个运营时踏面制动过程中温度场的分布情况,采用ANSYSWorkbench软件建立某地铁车辆的车轮热容量计算模型,采用热流密度法,分析地铁车辆在一个往返运行过程中车轮的热容量情况．结果表明,地铁在频繁启动制动过程中造成热量积聚,从而导致车轮温度升高,车辆运行至6457．7s时,车轮最高温度达到446．88℃;并给出最高温度时刻车轮的温度场分布,分析结果为车轮安全性设计以及进一步研究提供依据．     

采用间接耦合法分析斜拉桥索塔瞬态温度应力场

针对混凝土斜拉桥索塔,将以传热学原理为基础的温度场分析与采用有限元法的应力场分析间接耦合,准确分析了结构内瞬态温度场和应力场的分布。以实桥为例,求解了索塔上温度应力分布,表明：用有限元法求解瞬态温度场能准确模拟索塔的温度场分布;间接耦合法能准确、有效地处理温度-应力耦合问题,能将温度荷载与其他荷载作用应力场有效组合,从而得到结构上准确的应力分布;对比了瞬态温度场分布与采用温差分布经验公式的不同,证明采用温差分布经验公式计算索塔面板上温度产生的拉应力时误差不大。     

超高性能混凝土中钢纤维锈蚀的细观力学分析

为了研究钢纤维体积含量和锈蚀程度对结构强度和变形的影响,通过自行编写Python脚本文件,对ABAQUS软件进行二次开发,实现了钢纤维在超高性能混凝土（UHPC）基体中的大批量随机乱向均匀分布;在此基础上研究了UHPC带缺陷锈蚀模拟方法,进而探索了钢纤维锈蚀的等效方法;最后以UHPC梁四点抗弯试验为例,对UHPC细观力学分析方法、锈蚀的模拟方法和等效手段进行了验证. 研究结果表明:当纤维体积含量为2% 时,UHPC梁的抗弯曲性能最佳;影响锈蚀效应的关键因素为锈蚀造成纤维截面削弱、锈坑附近产生应力集中、界面粘结遭到破坏;采用随机材料属性分配的方式,仅局限于模拟UHPC梁的宏观变形,无法准确模拟应力场分布情况.      

雷电信号对船舶轴频电场检测算法影响的研究

针对现有船舶轴频电场检测均未考虑雷电信号对其影响,实测了因雷电引起的1～10Hz频段内的水下电场信号,总结了该信号的特征,并分析了其对船舶轴频电场检测算法的影响.提出通过调整轴频电场检测算法中数据窗时间长度、滑动数据窗的时间间隔和特征值大于门限值的持续时间来消除雷电信号对船舶轴频电场检测算法的影响.通过对实测船舶轴频电场和雷电信号的验证表明,该方法行之有效.     

径向电场对等离子体约束的影响

讨论了由径向电场产生的剪切极向流对托卡马克中等离子体的约束的影响。采用考虑了剪切极向转动效应的新经典离子热输运系数模型,这种模型导致的热通量函数在相同的密度和温度下是多值的,将它用于电子与离子之间有碰撞的ＭＨＤ方程,数值结果显示了Ｈ模情形等离子体上边缘陡峭的离子温度梯度。     

钢箱梁面板与U肋焊接残余应力的分布特性

为研究残余应力场对钢箱梁疲劳性能影响效应,以港珠澳大桥正交异性钢桥面板为例,采用数值模拟的方法,研究了正交异性钢桥面板焊接全过程及残余应力分布特性,分析了板件参数对残余应力的影响效应,得到钢箱梁确定正交异性钢桥面板焊接残余应力分布的经验公式.研究结果表明:采用ANSYS热-结构弱耦合数值模拟方法可反映实际焊接过程中残余应力场的分布;焊缝区域残余应力峰值受板件参数影响较小,横向最大残余应力约为300 MPa;沿板厚方向焊接残余应力符合正弦分布,表明采用正弦函数作为其经验分布模型是可行的.      

Containership structural design and optimization based on knowledge-based engineering and Gaussian process

Knowledge-based engineering （KBE） has made success in automobile and molding design industry, and it is introduced into the ship structural design in this paper. From the implementation of KBE, the deterministic design solutions for both rules design method （RDM） and interpolation design method （IDM） are generated. The corresponding finite element model is generated. Gaussian process （GP） is then employed to build the surrogate model for finite element analysis, in order to increase efficiency and maintain accuracy at the same time, and the multi-modal adaptive importance sampling method is adopted to calculate the corresponding structural reliability. An example is given to validate the proposed method. Finally, the reliabilities of the structures＇ strength caused by uncertainty lying in water corrosion, static and wave moments are calculated, and the ship structures are optimized to resist the water corrosion by multi-island genetic algorithm. Deterministic design results from the RDM and IDM are compared with each separate robust design result. The proposed method shows great efficiency and accuracy.