液舱晃荡对船舶横摇运动影响的数值研究

为了研究加载液舱在船舶航行时舱内液体晃荡对船体横摇运动的影响,对船体外流场(波浪场)与液舱内流场(液体非线性晃荡)分别采用势流理论方法计算,建立了在波浪中船体与液舱流体晃荡耦合的时域运动方程。其中波浪中船体水动力和时延函数采用三维频域法和脉冲响应函数法计算获得,舱内液体非线性晃荡采用时域边界元法计算。对横浪中加载了方形液舱的15000GT集装箱船在不同液舱装载深度工况下,就液舱流体晃荡及其与船体运动耦合分别进行了计算模拟与验证。研究表明,耦合运动模拟结果能清晰地反映液舱晃荡对船体横摇运动的影响,数值结果与试验吻合良好,并具有较高的计算效率。     

水润滑橡胶轴承板条型式及硬度分区对接触性能影响研究

轴承硬度分区设计思想的提出,为改善轴承接触性能提供了新思路。板条式水润滑橡胶应用广泛,针对凹面型、平面型、凸面型三种不同的板条型式,结合硬度分区设计的思想,对板条型式及硬度分区对接触陛能的影响进行了研究。建立了未进行硬度分区和分区后三种板条型式下的轴段与轴承有限元接触模型,对比分析了三种不同板条型式下硬度分区对接触性能的影响效果。结果表明,硬度分区能显著改善轴承的接触性能,凹面型板条型式的静态接触性能较佳。     

抛石防波堤波浪作用CFD仿真

从流体力学基本方程和气液混合耦合计算方程出发,采用有限差分方法,对随机布置块石形成的断面进行精细化网格划分。运用计算流体力学软件,建立了抛石防波堤波浪作用仿真模型,并严格按照实际情况设定边界条件,精确完成气液混合相的耦合计算。对抛石防波堤压强和流速分布及块石受力的仿真计算表明,水深会影响抛石堤水流入射区域、压强和流线分布;堤前后侧压强差的改变是堤内发生渗流的必要条件,而局部较大的孔隙率和孔隙连接程度,会导致该区域渗流程度加大;处于流线位置上的块石因受到快速水流的冲击作用,会产生较大的水平作用力。     

长江中游杨林岩水道护滩软体排结构改进措施

对目前在长江中下游航道整治护滩工程中广泛采用的系结混凝土块软体排护滩带的运行情况进行调查分析,结合杨林岩水道航道整治工程对顺直分汊河段江心洲的守护,对护滩软体排结构进行改进,提出了分区加固的设计原则,采用X型排、单元排、钢丝石笼护垫的不同组合结构,有效解决了滩面抗冲性要求不一致的结构选型问题。工程实践表明,该结构适应水流冲刷特点,结合透水框架的使用,整治建筑物稳定性大幅提高。     

地质雷达在海堤围堰爆破挤淤施工效果检测中的应用

结合连云港连云新城金海三期东围堰工程,探讨采用地质雷达方法评估围堰爆破挤淤的效果。通过对雷达图像的解释和分析,获得围堰抛石的具体范围及深度,为爆破挤淤的效果提供评价依据,表明地质雷达对爆破挤淤的探测是行之有效的,提出的介电常数选取范围可供类似工程借鉴。     

钢筋混凝土阻锈剂电迁移阻锈技术

迁移型阻锈剂是抑制混凝土中钢筋腐蚀的材料之一,但对于致密的混凝土,其迁移能力有限。采用电化学方法在含C1-的混凝土模拟孔隙液中筛选3种迁移性有机阻锈剂,研究在自然和电场条件下阻锈剂在钢筋混凝土试件中的渗透和对钢筋的阻锈能力。试验结果表明,BE对钢筋的阻锈效果优于市售同类国外产品,其对钢筋的阴极和阳极电化学过程均有抑制作用,是一种混合型阻锈剂;电场作用能加速BE在混凝土中的渗透,提高阻锈效果。     

动力定位系统舵桨组合推力分配研究

针对船舶动力定位系统推力分配中舵桨组合的推力建模及优化分配问题,将舵桨组合的非凸推力区域转化成4个凸区域,采用切换控制理论把非线性最优化问题转换为线性最优化问题。将舵、桨组合起来进行推力建模,以最小推力、舵角变化和推力误差为优化目标,对推进器的推力变化率、舵角变化率、推力误差范围和推力大小作了约束,采用多边形的方法把推力范围约束转化为线性不等式约束,基于总功率与总推力误差在不同推力区域设计了切换逻辑,实现了在不同的推力分配器中的切换。实船试验结果表明舵桨组合推力模型及推力分配策略是切实可行的,满足了推力分配的要求,在配备舵的动力定位船上具有良好的应用前景。     

轻型陶瓷/金属复合装甲抗弹分析模型研究

为探讨轻型陶瓷复合装甲结构设计,在弹道冲击响应特性试验研究与分析的基础上,针对薄金属背板支撑的陶瓷复合装甲,以金属背板发生碟型变形-剪切-花瓣型失效为分析对象,建立了陶瓷/金属复合装甲侵彻过程的近似解析模型。模型考虑了弹体的侵蚀失效及陶瓷碎片脱离弹头表面,向侧向和反冲击方向的运动,得到了陶瓷/金属复合装甲中金属背板的动态冲击响应及失效,陶瓷/金属复合装甲的弹道极限速度计算公式和弹体的剩余速度计算方法,模型分析结果与试验结果吻合良好。     

船用克令吊筒体焊接装置设计

为了提高克令吊筒体的焊接质量,降低焊工的劳动强度,以克令吊筒体的技术规范要求为基础,设计出新型船用克令吊筒体焊接装置。实践表明,该装置满足设计要求,可有效提高焊接工作效率。     

梯形载荷作用下功能梯度简支梁弯曲的解析解

基于应力函数法,对梯形分布载荷作用下、材料属性在厚度上任意变化的功能梯度简支梁弯曲问题的解析解进行了研究。首先引入了一个应力函数,根据平面应力问题的基本方程,得出了功能梯度梁的应力函数应满足的偏微分方程,并根据应力边界条件得出了应力函数及各向应力的表达式;进而根据功能梯度材料的本构方程和位移边界条件,得出了各向应变与位移的显式解析表达式。在算例中,分别采用文中方法和经典理论对均质各向同性梁进行求解,验证了文中方法的正确性;并求解了材料组分呈幂律分布的功能梯度梁的应力和位移分布,分析了上下表层材料的弹性模量比λ与组分材料体积分数指数 n 对应力和位移分布的影响。