基于Lighthill声类比理论的螺旋桨噪声性能研究

论文基于Lighthill声类比理论和傅立叶变换结合声学软件Actran开展螺旋桨噪声性能的分析研究。以E779A螺旋桨模型为对象,进行了螺旋桨噪声性能的数值模拟,分析了不同位置处声压谱和声功率谱的特性、噪声随距离变化的衰减特性、不同进速系数下的声压级云图等;最后,分析了非均匀进流、螺旋桨空化、进速系数等对螺旋桨噪声的影响。本文主要的研究工作是对螺旋桨噪声性能的预报研究,对今后船舶工程螺旋桨的设计研究有着重要的指导意义。     

基于舰船发动机转子热应力的快速启动优化

热应力是制约舰船发动机转子快速启动的重要因素。为研究快速启动过程对发动机转子热应力的影响规律,文章针对舰船发动机转子的最大热应力采用了遗传算法对发动机快速启动过程进行优化。以发动机转子快速启动过程中的热应力为目标函数,将快速启动过程非单调性参数化,基于遗传算法和结构力学分析,搜索最优解。研究表明,优化后的快速启动过程可使发动机转子的最大热应力值降低11%,该优化方法对快速启动过程中发动机转子的热应力控制具有指导作用。     

基于初步设计方案的高速公路环境成本研究

为研究高速公路建设、运营中的环境成本,提出了基于初步设计方案的高速公路环境成本计算体系,定量、直观地展示高速公路建设、运营中的各种环境成本。先将建设、运营过程中的环境成本细化为6方面21大类32小类,并针对其组成特点,重点研究了生态保护及恢复成本、环境污染治理成本两项;统一各小类环境成本量纲后,运用恢复和防护费用法、避免成本法,依次计算了同一大类下各小类成本、同一方面下各大类成本及所有方面的总成本,得到了不同层次环境成本。以广东潮惠(潮州—惠州)高速公路初步设计方案环境成本计算为例进行了实例分析,证明了计算方法的实用性。     

船舶超载吃水监测系统设计与实现

长江干线航道近些年来"超载""超吃水"现象较为严重,形势不容乐观。而目前治理"超载""超吃水"行为的手段单一,尽管相关部门投入了巨大的人力、物力、财力,效果也并不理想。针对上述问题,采用基于激光雷达的干舷高度测量方法快速检测船舶的吃水深度,并在岳阳海事局辖区水域实现了示范应用。结果表明,在测量精度、系统反应时间、系统适应性、实时性方面效果明显。     

螺旋箍筋约束高强混凝土柱轴心受压性能试验研究

为探究螺旋箍筋约束高强混凝土柱的轴心受压性能,开展了42根螺旋箍筋约束高强混凝土圆柱的轴压试验,研究了混凝土标准立方体抗压强度(58.0~90.6 MPa)、箍筋屈服强度(480~1 219 MPa)、体积配箍率(1.00%~1.60%)与箍筋间距(45~80 mm)对螺旋箍筋约束混凝土柱受压承载力和变形能力的影响。试验结果表明:箍筋约束混凝土在达到峰值压应力时,约束箍筋可能达不到屈服;约束箍筋的强度和体积配箍率相同时,随着高强混凝土强度的增高,约束混凝土达到峰值压应力时箍筋的拉应变减小;混凝土轴心抗压强度、箍筋屈服强度相同时,随着体积配箍率的提高,约束混凝土峰值压应变增大,相应的横向应变也随之增大,箍筋拉应变也增大。基于试验结果,考察了峰值压应力下箍筋拉应变与体积配箍率、混凝土强度、箍筋屈服强度和箍筋间距之间的关系,建立了峰值压应力下约束箍筋拉应变计算公式。拟合得到了约束混凝土峰值压应力f_cc、峰值压应变ε_cc、下降段曲线的特征参数(峰值压应力后85%峰值应力下的轴向压应变ε_c85、50%峰值压应力的轴向压应变ε_c50)的计算公式。给出了考虑体积配箍率、混凝土轴心抗压强度、箍筋间距和箍筋屈服强度影响的箍筋约束高强混凝土的轴心受压应力-应变关系模型。     

振荡剪切荷载下沥青非线性黏弹性研究综述

沥青作为一种典型的黏弹材料,其黏弹性与路用性能密切相关,20世纪研究者们就开始关注并研究沥青的黏弹性。全面表征复杂条件下沥青的黏弹性,对于准确评价沥青路用性能具有重要的意义。实际应用中,沥青路面不可避免承受小幅及大幅振荡剪切荷载,沥青线性黏弹性与非线性黏弹性的研究同等重要,仅研究沥青线性黏弹性会导致沥青路用性能评价不准确。目前,基于稳态蠕变试验的沥青非线性黏弹性研究已基本成熟,但车辆对路面的实际作用模式为振荡剪切荷载,针对振荡剪切荷载下沥青非线性黏弹性的研究尤为重要。大幅振荡剪切试验是材料非线性黏弹性测试的主要方法,已成功应用于胶体、悬浮液等领域,而关于大幅振荡剪切荷载下沥青非线性黏弹性的研究则刚刚起步。为促进沥青非线性黏弹性的研究,综述了国内外大幅振荡剪切荷载下沥青非线性黏弹性的测试方法、分析方法及本构模型,指出了现有大幅振荡剪切荷载下沥青非线性黏弹性研究存在的问题,提出了未来沥青非线性黏弹性研究的建议。研究可为沥青非线性黏弹参数的确定、路用性能的评价及预测提供理论依据,同时为其他黏弹材料的非线性黏弹性研究提供一定参考。     

双开口式逆流左转车道几何设计及信号配时优化

为解决单开口式（即仅有1个预信号开口）逆流左转车道（即通过预信号控制动态借用的出口车道）的长度与左转交通需求匹配效果不佳的问题,通过对单开口式逆流左转车道的设计进行分析,提出1种双开口式（即设置2个预信号开口）逆流左转车道的设计及控制方法。结合逆流左转车道的车辆运行规则,分析单开口式、双开口式逆流左转车道上车辆排队行为特征差异,构建逆流左转车道通行能力计算模型和延误计算模型。考虑主预信号协调控制、饱和度、交通波传递等约束条件,以车均延误最小为优化目标,采用0-1变量表示各个预信号开口是否启用,将常规设计、单开口式、双开口式信号配时整合到1个统一的混合整数非线性规划优化模型中,并给出逆流左转车道长度的设计依据。通过案例分析发现:①在逆流左转车道长度为80 m时,交叉口通行能力提升幅度最大;②当通行能力满足需求时,逆流左转车道长度越短,交叉口延误降低越明显;③若为保证通行能力而采用较长的逆流左转车道时,双开口式逆流左转车道通行效率优于单开口式;④综合考虑延误、通行能力等因素,单开口式逆流左转车道长度宜设置为40~60 m,而双开口式宜设置为80 m左右;⑤双开口式逆流左转车道可根据需要选择是否启用每个预信号开口,应用较为灵活,适用于各种流量场景。      

交叉口左转机动车强制变道行为研究

临近交叉口左转车辆的强制变道行为会干扰交通流的平稳运行,降低交叉口的通行能力,形成交通安全隐患,故对这种强制变道行为的研究很有必要。文中首先对强制变道实施过程进行分析,确定造成驾驶员采取不同变道过程的客观影响因素;然后利用统计分析的方法,研究不同因素对变道实施距离的影响;最后选取影响较显著的因素,运用模糊逻辑的方法建立左转车辆强制变道距离模型。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥临时施工系统的计算分析

大跨度钢管混凝土拱桥的临时施工系统是全桥施工的关键,本文以千岛湖1号特大桥为工程背景,对该桥施工采用的缆索吊装系统和斜拉扣挂系统方案进行了简单介绍,并进行了空间分析,结果表明采用空间分析方法更能准确反映结构的实际受力状态,最后指出采用缆索吊装斜拉扣挂方法施工的钢管混凝土拱桥在临时施工系统设计及分析中应注意的问题。     

大型凹底平车大底架结构的优化及稳定性分析

针对大型凹底平车大底架结构选型问题进行了研究，并对大底架关键部位弯角处进行了方案优化，评出了结构优化方案，同时，提出了大底架结构的稳定性分析问题。