前置定子导管桨空化特性数值分析

本文采用SST k-ω湍流模型和Z-G-B空化模型研究前置定子导管桨的空化特性。通过对比DTMB4381螺旋桨的空化数值计算结果与实验,验证数值计算的准确性和可靠性,分析前置定子导管桨不同空化数下空化特性。结果表明,空化数大于3时水动力性能基本不变。随着空化数的继续减小,前置定子导管桨的水动力性能明显下降。空化数为4时最先在叶顶间隙靠近尾缘端出现空化,这是叶顶泄漏涡导致的空化。空化数为3.5时在叶片吸力面出现空化,随着空化减小由转子叶顶尾缘向导边和叶根扩大。     

基于OpenFOAM的无转角和有转角楔形体舱段入水砰击载荷数值模拟研究

合理预报船首局部结构砰击载荷是船舶设计和研究者重点关心的问题。文章针对无转角和有转角楔形体舱段入水砰击问题,采用OpenFOAM开源软件,开发了基于两相流求解器InterDyMFOAM数值模拟结构入水砰击的程序包,开展了预报研究工作。数值模拟了入水过程的压力和加速度时域响应历程,与入水砰击模型实验进行了对比分析,吻合很好。同时讨论了网格划分等对结果的影响和砰击的三维效应。结果表明,本文提出的入水砰击载荷预报方法计算效率高,具有推广应用到预报复杂三维船首结构砰击问题的潜力。     

高强铝合金加筋薄壁梁板元相互作用研究

本文进行了某典型高强铝合金加筋薄壁梁的弯剪承载特性研究。依据工程要求设计了三种缩尺试验模型:横向加筋薄壁梁、附加纵向止裂筋薄壁梁和腹板开口补强薄壁梁。静力加载试验表明:(1)试验件破坏均由受压翼缘的局部屈曲破坏导致,但是不同试验件的屈曲翼缘弯曲变形方向不同;(2)处于腹板受拉区的纵向止裂筋不影响结构承载特性;(3)特别地,试验发现跨中腹板开口补强引起了相邻梁段屈曲翼缘承载力显著提升,目前普遍认为横向加强筋隔开的板元之间无相互作用,因此可以认为这是一种新的板元承载力相互作用。进而,基于被试验验证的有限元模型进行了材料屈曲强度的参数化分析,并证实材料屈服强度越高,板元相互作用引起的屈曲翼缘的承载力变化幅度越大。     

自航式实体模拟目标受鱼雷撞击冲击力计算仿真

本文采用有限元分析方法,构建某重型鱼雷、自航式实体模拟目标几何模型及参数,对鱼雷撞击自航式实体模拟目标的冲击力进行仿真计算,得出自航式实体模拟目标的变形以及塑性应变,为自航式实体模拟目标的安全防护设计提供技术支撑。     

微生物诱导碳酸钙沉积加固土体的数值计算研究

微生物诱导碳酸钙(MICP)加固土体近年来得到越来越多的关注,其计算模型研究较少,且现有的计算模型主要考虑一维情况,也仅由一维砂柱模型验证,是否适用于二维及三维情况,尚需进一步研究.文中基于对流-扩散-反应方程,考虑菌液和化学试剂的注入、对流、扩散以及多组分化学反应,并结合碳酸钙结晶和沉积、注浆方法和压力等的影响,建立三维的MICP数值计算模型,并由试验结果验证.利用COMSOL数值软件,设定相关边界条件和初始条件,完成三维注浆的数值模拟计算.在建立对流-扩散-反应的模型时,主要是考虑总反应方程式,总反应的反应速率主要取决于尿素水解反应.计算结果表明,碳酸钙浓度分布在注浆管管孔附近碳酸钙浓度最大,向模型外边界逐渐降低,而且整个模型碳酸钙浓度分布较为均匀.     

倾斜岩面深大圆形锚碇基坑支护 结构受力与变形特性研究

镇江某大桥锚碇基坑属于国内外少有的超深超大圆形嵌岩基坑,依据倾斜岩层走向首次采用台阶状不等高地下连续墙支护方案、基岩为五级阶梯开挖.针对此特色工程,采用三维有限元分析方法模拟了基坑开挖过程中支护结构的受力与变形特性,并与现场监测数据进行对比验证.结果表明:拱效应显著减小了墙体竖向应力和径向位移,降低了不对称荷载的敏感性.阶梯岩面与嵌岩地连墙的组合嵌固作用显著,位移反弯点明显上移.支护结构竖向应力较小,主要以环向受压为主;在倾斜分布岩层影响下,墙体径向位移、地连墙及内衬环向应力从上游侧到下游侧呈增大趋势.数值分析结果与实测数据吻合较好,总结得出的倾斜岩面深大圆形基坑支护结构的受力与变形规律可为今后类似工程设计与施工提供参考依据.     

强腐作用下钢板组合梁栓钉退化机理的研究与有限元分析

用浓度为36％的工业盐酸对30根钢板组合梁栓钉进行腐蚀,腐蚀时间分别为0h、0.5h、1h、2h、4h、8h、12h、24 h、48 h和72 h,对腐蚀后栓钉进行拉伸试验,研究强腐蚀对栓钉力学性能的影响,分析不同腐蚀时间的栓钉各项力学性能的退化规律.试验结果表明:强腐蚀对栓钉的各项力学性能有着显著影响;腐蚀时间为0h...     

高地应力互层软岩隧道支护方案与支护时机优化

西部山区分布有大范围的层状地层,在地下洞室建设过程中大变形灾害问题突出,严重危及地下洞室的施工及运营安全.为探究高地应力作用下层状软岩隧道支护施工方案与合理支护时机,本文以甘肃尖山隧道为工程依托,设计了3种支护施工方案并考虑3种支护施作时机,运用FLAC3 D软件计算分析各工况下隧道变形和支护结构受力并与实际监测结果进...     

高速铁路长大坡道动车组运行性能分析方法

当动车组运行通过长大坡道时,车辆与轨道的耦合振动作用会对列车牵引制动效率产生重要的影响.为更准确地分析动车组列车通过长大坡道时的运行性能,基于车辆-轨道耦合动力学理论,考虑列车牵引制动行为与线路平纵断面的影响,建立高速铁路长大坡道动车组运行性能分析模型,采用线路试验数据对模型进行验证,对比分析三维模型与传统一维模型的差...