破冰型大型航标船线型开发设计及破冰阻力评估研究

结合北海航海保障中心大型航标船的破冰功能需求,为本船选取合理的推进功率,对本船具有破冰功能特点的线型设计进行分析论述,同时运用破冰阻力经验公式对本船在一定冰厚和航速下的破冰阻力进行估算,结合冰池试验结果对破冰阻力数据进行对比分析,并进行冰区航行的快速性评估。     

冰破坏机理的试验研究

冰是一种复杂的材料,在不同的作用速率下,冰表现出完全不同的破坏特征.同时,在与不同的结构形式发生作用时,冰的破坏形式也不尽相同.对冰的破坏形式及其破坏进程控制机理的了解和把握,是保证工程设计中对冰力值估计准确性的重要前提.以我们对不同结构形式进行的冰力模型试验研究成果和近期国际上有代表性的研究为依据,对工程中常见的冰破坏形式、控制机理进行了讨论.研究中发现,冰的脆性破坏成为实际情况中冰的主要破坏特征,同时由于冰自身复杂的材料特性,这种破坏特征也成为最难把握的一种特征.对于冰的延性破坏已有比较成熟的认识.     

艉部先行模式下船舶冰阻力试验预报方法研究

在双向航行极地船舶的基本设计与线型优化阶段,需要对艉部先行模式下的冰阻力进行可靠的试验预报。吊舱与螺旋桨对艉部船-冰作用存在影响,但现有试验规程尚未合理考虑在该影响下船舶冰阻力的变化。以中国双向航行极地科考船“雪龙2”号为原型开展冰水池模型试验,对艉部先行模式下连续破除平整冰的过程进行了模拟。通过水上-水下联合摄录设备观测了船尾前冰层的破坏现象,并描述了螺旋桨对艉部船-冰作用的影响;结合艉部先行试验数据,提出了艉部先行模式下确定冰阻力的推荐方法,为艉部先行模式下的船舶冰阻力试验预报提供指导。     

艉部先行模式下的船-冰碰撞载荷模型试验研究

双向航行极地船舶带来了艉部先行的全新冰区航行模式,然而现行冰级规范中针对艉部区域的设计冰载荷及结构加强水平仍存在着较大的分歧.以我国双向破冰极地科考船雪龙2号为原型开展冰水池物理模型试验,对艉部先行模式下船尾与巨型浮冰的碰撞进行模拟.在碰撞过程中船体冰载荷由粘贴在船尾表面的触觉传感器测得.通过艉部碰撞载荷测试数据,建立...     

冰的温度膨胀力研究

在寒冷地区,各类水工建筑物均会受到冰荷载的作用,而冰的温度膨胀力是其中一种对结构产生重要影响的荷载.例如,坐落于寒冷地区的水库建筑、海中固定式结构、防波堤和护岸等.这些结构形成了冰的约束边界,当外界环境温度(主要是气温)发生变化时,冰的温度场也发生变化,从而引起冰的应变,产生温度应力,并对结构产生温度膨胀力.冰的温度膨胀力受多种因素的影响,包括约束边界的形状、约束体的刚度、冰层的相对厚度、升温速率、冰的应变率等.冰的温度膨胀力已引起较为广泛的关注,本文对目前国际上对冰的温度膨胀力具有代表性的几种估算方法进行了介绍和简单的评价,为实际工程的设计提供了一些参考依据.     

中低速磁悬浮列车制动热容量试验研究

针对中低速磁浮列车制动热容量研究,通过线路试验,采集列车实施紧急制动、快速制动和常用制动过程中制动闸片的温度数据,并对试验结果进行分析,为制动闸片有限元分析提供依据。试验中制动闸片的最高温度为392.6℃,小于最高允许温度600℃,证明制动闸片符合设计要求。     

基于冰区快速性预报的极地小型邮轮通航信息细化方法

极地邮轮航线规划是冰区航行安全性和经济性的重要保障。面向极地小型邮轮航线规划的需求,基于冰水池模型试验进行了冰区航行快速性预报,提出细化的冰区航行风险评估方法,并给出不同海冰条件下的可达航速建议。据此建立了精细化的通航信息地图,为航线规划打好基础。     

BIM技术在隧道浅埋段施工中的应用

文章从BIM模型架构的搭建、模型参数的计算等方面,介绍了隧道浅埋段的施工方案,同时对隧道浅埋段的位移特征、应力特征进行了BIM仿真试验分析,并结合广西钦州市钦北区鸡排山隧道工程实例,验证了BIM技术在隧道浅埋段施工中的应用效果。     

基于模型试验的气垫船低速破冰机理研究

为探索气垫船低速航行时的破冰机理,在低温拖曳冰水池中开展了系列模型试验研究.在模型试验中,以一艘内河自航气垫破冰船为原型,分别基于弗汝德和柯西相似准则建立了合理的模型试验相似体系.结合原型结构信息和实验室条件,确定了适当的模型比尺,从而加工制作了与原型结构相似的气垫船模型.气垫船模型同样由垫升风机、气道结构、支撑结构和围裙结构四部分组成.在各组试验中,调节气垫船模型的垫升高度,在试验拖车驱动下以相同的航速穿过模型冰排,并在试验过程中使用测力传感器和压力传感器测量结构的航行阻力和垫升压力.通过细致观察气垫船模型与模型冰排的相互作用过程,结合测得的航行阻力和垫升压力,解析了气垫船的破冰过程,揭示了气垫船在低速航行时破冰的关键机理.通过试验发现,气垫船只有达到一定吃水深度时才能有效破冰.气垫船低速航行时的破冰机理是在冰下形成稳定的气腔,促使冰排在上部结构和下部高压气体的共同作用下发生弯曲破坏.