基于准悬链线理论的舰船缆绳张力计算

基于准悬链线理论,考虑了缆绳自重荷载集度随缆绳应变而变化的现象,从绳索微段力学平衡关系出发,推导出缆绳张力计算的准悬链线模型,并通过实例计算,验证了该模型的正确性．     

谈船舶双层编织缆绳琵琶头（眼环）的插接方法

双层编织缆绳在现代船舶上使用日益广泛。鉴于船员对其插接工艺还很陌生的现状,本文重点介绍了其结构特点、插接方法和插接注意事项,旨在提高船员的航海业务技能,满足船舶日常工作的需要。     

调度集中仿真系统的研究

以铁路调度集中诉基本原理和计算机仿真原理为基础,设计了一个以六个四股道车站为例的小型调度集中多媒体仿真系统,在教学活动和实验环节中达到良好的示教效果。     

调度集中仿真系统数据结构的研究

根据调度集中仿真系统的任务和功能,给出了系统所需的数据结构及用于传输数据的电码结构,为仿真软件的设计奠定了基础。     

船舶救助艇释放运动建模与仿真

采用Kane方法建立了救助艇释放运动模型,考虑了救助艇、柔性吊臂、吊索及船舶之间耦合运动;采用集中质量法建立了吊臂模型,根据弹性应变能函数及耗散函数计算了吊臂的内力;将救助艇和船舶之间的碰撞分为压缩和恢复2个阶段,分别根据赫兹接触理论和永久凹坑的接触力模型计算碰撞力;将吊臂模型与基于伯努利-欧拉梁理论的模型对比,稳定状态的吊臂形状基本一致;将救助艇释放运动模型与现有方法对比,进行了横浪条件下救助艇释放仿真试验与救助艇轨迹在水平和竖直方向的误差分析。分析结果表明：在波高为3 m,波长为245 m时,本文方法的平均绝对误差分别为0.11和0.12 m,现有方法的平均绝对误差分别为0.54和0.34 m;在波高为2 m,波长为60 m时,本文方法的平均绝对误差分别为0.09和0.14 m,现有方法的平均绝对误差分别为1.72和0.31 m;本文方法平均绝对误差均低于现有方法,可见本文方法提高了横浪条件下救助艇释放运动的计算精度;与碰撞试验对比,水平和竖直方向加速度峰值的相对误差分别约为0.5%和60.0%,水平方向加速度的峰值具有较高精确度,可见救助艇释放运动模型可用于辅助分析碰撞试验;根据救助艇释放运动模型,横浪条件下,为避免发生碰撞,4级海况时,救助艇与船舷初始距离最小为2.0倍艇宽,5级海况时,救助艇与船舷初始距离最小为2.5倍艇宽。     

海洋拖曳系统对船舶操纵性能的影响

将拖曳母船、拖缆和拖曳体视为一个相互作用的整体, 利用耦合边界条件, 将拖缆顶端和底端的张力与其产生的力矩, 分别计入船舶操纵性运动方程和拖曳体六自由度运动方程, 结合拖缆的有限差分方程, 建立了船/缆/体耦合运动模型, 采用数值计算方法, 对比分析了海洋拖曳系统对船舶操纵性产生的影响。计算结果表明: 当计入拖缆和拖曳体耦合影响后, 船舶稳态运动时的速度会降低, 改变量为3%~5%;船舶回转机动时, 速度、回转半径与横摇角会降低, 改变量分别为2%~3%、2%~4%和11%~21%。采用船/缆/体耦合运动模型计算得到的船舶操纵性能符合实际, 可为预报海洋拖曳系统的运动信息提供理论依据。     

多年冻土区灌注桩抗拔性能的数值仿真分析

应用非线性有限单元法和ANSYS软件,采用四面体等参单元和面-面接触单元对多年冻土区大直径钻孔灌注抗拔桩承载性能进行了数值仿真分析,得到了单桩极限抗拔力与现场荷载试验结果比较吻合.说明本文采用的分析方法能够客观反映多年冻土区桩-土相互作用的力学行为.     

隧道射流通风流场数值的计算方法

探讨了在隧道射流通风流场的研究中,应用紊流数值模拟的可行性和方法,分析了有限元法和有限差分法的各自特点,给出了有限元方法计算的工程实例。     

空调通风系统CFD仿真及在摆式客车二等座车中的应用

铁路车辆设计过程中,空调通风系统是重要一环.采用CFD手段辅助设计,具有重要的工程意义与创新价值.采用计算流体力学软件Airpak(1.0)对摆式客车二等座车空调通风系统进行CFD仿真计算.结果表明此车的空调通风系统的设计是比较合理的,能够满足车厢内舒适度的要求.     

宽带微带天线设计方法研究

将时域有限差分法(FDTD)应用于宽带微带天线的分析设计,模拟微带天线的电磁辐射过程,从而得到天线的输入阻抗、带宽和方向图等特性.借助于EMPIRE软件,设计了一个宽带微带天线,其中心工作频率为10.37 GHz,相对带宽达到了21.7%.     

拖缆系统运动仿真

建立拖缆的三维运动模型,通过欧拉角的变换把拖曳线列阵微元段矢量动力平衡方程在局部坐标系下展开,在时间和空间上作中心差分数值离散.程序能够计算不同航速定常直航状态下列阵的阵形与姿态,可解决不定常运动（例如回转运动）、考虑海流等多种运动状况的阵形预测.取有关文献资料中的拖曳线列阵进行了直航、回转运动计算,计算结果与相应文献资料中计算和试验结果基本吻合.     

城市超小净距暗挖隧道施工动态数值模拟分析

采用CRD工法及相关辅助工法对在冲积层中,洞间距仅为1 m,围岩软弱的城市浅埋双洞隧道进行暗挖施工,用数值模拟方法实现了这一复杂开挖施工过程.该方法主要运用有限差分程序,利用应力释放法及三维实体模型对隧道的开挖施工过程进行了三维动态模拟分析,总结了隧道拱顶、地表、地层沉降规律,研究了开挖施工中地层的塑性破坏区变化情况和中间岩柱的受力特点等,并将模拟数据与相关实测数据进行比较,认为此法合理、可行,可为以后的设计和施工提供参考.     

受电弓等效模型参数识别及动态性能测试

为了得到合理的受电弓等效模型和参数,将受电弓结构等效为2质量块和3质量块模型,通过实验方法,对其质量、刚度和阻尼进行识别,得到了不同等效模型的力学参数.基于测得的等效参数建立受电弓数学模型,进行弓网动力学仿真计算,并将计算得到的接触力结果与利用弓网混合模拟试验台测得的实验数据进行对比.结果表明:对于2质量块和3质量块模型,最大和最小接触力的最大偏差分别为36.95、20.84 N和23.97、12.02 N,该测试方法可以用于受电弓等效模型参数的辨识.     

预应力锚索框架试验研究与数值模拟

为研究预应力锚索框架内力的分布情况,在已经有所滑动的典型边坡中埋设土压盒、钢筋计及测力计,对锚索框架支护工程进行了全方位的测量并获得了大量的原始数据。应用有限元程序ANSYS进行模拟,并对结果进行对比分析。     

山区河流客运缆车容量仿真系统研究

运用线性理论和排队论的数学方法．在分析客运码头流量的情况下．建立了对应于客运码头不同流量的客运缆车容量计算模型．编制了缆车客运量的仿真程序．通过对程序中参数的设置．运行仿真程序可计算出不同规模码头的客运缆车的容量．同时以二维和三维图形的方式显示仿真结果．     

预应力锚索抗滑桩的动态设计法

提出了预应力锚索抗滑桩的动态设计概念，即跟踪锚索桩的实际工作状况，分析桩和锚索在各种受荷条件下的内力，再进行优化组合，以其中的最大内力为依据进行桩结构设计和锚索承载力设计，对锚索预应力值的确定问题进行了探讨，算例分析表明，本文中的设计方法能反映桩的最危险状态，使锚索和桩留有合理的安全储备。对锚索桩长期正常工作有利。     

提速线路轨道不平顺波长的动力仿真

基于耦合动力学理论,利用有限元方法建立了车辆-轨道耦合系统振动分析模型,输入不同截止波长的不平顺数据进行动力仿真计算,以确定轨道不平顺管理波长范围.高低不平顺主要影响车体的沉浮和点头运动,引起车体垂向加速度增大;轨向不平顺主要影响车体的侧滚和摇头,引起车体横向振动加速度增大.长波不平顺的影响主要体现在车体振动上,因此本文选定车体加速度作为确定不利波长的判定指标,对提速线路200km/h和250km/h速度下轨道不平顺波长管理的范围进行了探讨,并提出了提速线路轨道不平顺波长管理的建议.     

陶瓷／金属梯度热障涂层动态设计软件的研制

结合热障涂层和功能梯度材料的概念,研究陶瓷／金属梯度热障涂层动态设计软件的结构与功能及其实现过程。通过具体的例子,对多层圆筒模型的温度场的解析解、差分解及有限元解的仿真结果进行了比较及分析。     

轴向运动小垂度索动力响应

基于轴向运动小垂度索三维动力模型与波传播概念，求得一般边界条件下索横向振动的精确解。在频域中得到解的表达式，并对解进行了波传播解释。该解释在索振动波动控制中对控制器的设计起到重要作用。数值仿真说明了索的垂度对其响应与波传播的影响。     

连续刚构桥大体积混凝土承台温度场仿真分析

混凝土在固化过程中释放的水化热使构件内部产生较大的温度变化,由此产生的温度应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素.结合某特大桥大体积混凝土承台施工工程,采用MIDAS/Civil分析软件对其进行仿真,对大体积混凝土承台内部温度场变化的规律和温控措施的实际效果进行总结.通过对理论值与实测值的比较分析,为桥梁大体积混凝土承台温度控制提供指导.