基于完全耦合算法的绕水翼流固耦合特性研究

基于完全耦合算法对绕二维NACA0009水翼流固耦合特性进行了数值模拟研究。采用Theodorsen模型和Munch模型对刚性和弹性水翼的水弹性响应进行了数值计算,分析了流体与结构的相互作用关系,研究了影响结构水弹性响应和流固耦合特性的因素。研究结果表明:考虑了流体黏性的Munch模型与基于势流理论的Theodorsen模型对气动弹性响应的数值计算结果基本一致,而Theodorsen模型由于没有考虑流体黏性在一定程度上低估了结构的水弹性响应。结构的惯性、阻尼和刚度力矩与流体的相应附加载荷均处于同一数量级,故流体与结构的相互作用不可忽略,尤其对于弹性水翼,流体的惯性、附加阻尼作用增大,流固耦合算法的数值稳定性对流固耦合特性的计算结果影响将更大。外部激励频率为非共振频率时,结构的刚度作用是影响水弹性响应的主要因素,外部激励频率为共振频率时,流体的附加阻尼和附加刚度作用减弱,除结构的刚度作用外,流体与结构的惯性作用对水弹性响应和流固耦合特性的影响也较大。     

Hydroelastic analysis of oblique irregular waves with a pontoon-type VLFS edged with dual inclined perforated plates

The fluid-structure interaction of oblique irregular waves with a pontoon-type very large floating structure (VLFS) edged with dual horizontal/inclined perforated plates has been investigated in the context of the direct time domain modal expansion theory. For the hydroelastic analysis, the boundary element method (BEM) based on time domain Kelvin sources is implemented to establish water wave model including the viscous effect of the perforated plates through the Darcy’s law, and the finite element method (FEM) is adopted for solving the deflections of the VLFS modeled as an equivalent Mindlin thick plate. In order to enhance the computing efficiency, the interpolation-tabulation scheme is applied to assess rapidly and accurately the free-surface Green function and its partial derivatives in finite water depth, and the boundary integral equation of a half or quarter VLFS model is further established taking advantage of symmetry of flow field and structure. Also, the numerical solutions are validated against a series of experimental tests. In the comparison, the empirical relationship between the actual porosity and porous parameter is successfully applied. Numerical solutions and model tests are executed to determine the hydroelastic response characteristics of VLFS with an attached anti-motion device. This study examines the effects of porosity, submerged depth, inclined angle and gap distance of such dual perforated anti-motion plates on the hydroelastic response to provide information regarding the optimal design. The effects of oblique wave angle on the performance of anti-motion and hydroelastic behavior of VLFS are also emphatically examined.     

船用水润滑艉轴承的润滑承载特性

船用水润滑艉轴承由于其节能环保、结构简单和维护便利等优点一直作为船舶推进系统的研究热点。本文主要总结了船用水润滑艉轴承润滑承载特性方面的内容，轴承的润滑承载性能主要通过偏心率、最小水膜厚度、水膜压强和摩擦系数等参数描述。分别说明了工况参数、结构参数、材料参数对轴承承载润滑特性参数的影响，分析了上述三个方面的参数对轴承承载润滑参数的影响规律。其中，工况参数包括负载、速度、温度等，结构参数包括间隙、长径比、轴承直径、导水槽结构等方面，材料参数主要为材料的弹性模量和泊松比等。本文可以对船舶水润滑艉轴承的研究工作提供参考。     

基于模糊综合评价法的城市综合管廊结构健康评价方法研究

为解决城市综合管廊结构健康状况评估结果无法量化和指导运维的问题，通过分析模糊综合评价理论在交通隧道结构健康评价方法研究中的应用，依照类比思想，利用该理论建立城市综合管廊结构健康状况评价体系。首先，依据有关养护规定和调研结果，基于不同需求分别建立管廊结构的本体完好状况和本体结构状况评价指标体系； 其次，以交通隧道和综合管廊养护经验为基础，划分各指标的分级判定标准； 然后，采用层次分析法，计算评价指标的权重分配； 最后，采用柯西分布型隶属函数和矩阵型隶属函数确定各指标的隶属度，建立一级和二级模糊综合评价模型，赋予评价向量中各评语相应分值，将评价向量单值化，判定管廊结构健康状况。采用所提出的评价方法应用于实际工程，所得评价结果与经验评判得到的结果相同。     

汛期落成洲整治建筑物对船舶锚泊安全的影响

随着落成洲整治建筑物的建成,该区域内的流场将发生一定的变化,对船舶的航行及锚泊造成一定的影响,利用计算流体力学软件,数值模拟整治建筑物建成前后该区域内的流场变化情况。结果表明:整治建筑物的建成将有效地防止水流对落成洲的冲刷作用,航道水流更加稳定;但是,落成洲左汊下游镇江危险品锚地所在区域内的流速将明显提高,不利于锚泊安全,尤其是汛期。因此,应加强对该区域的监测和管理。     

船用质谱仪电磁兼容结构设计

船用质谱仪作为舰艇舱室气体测量的主要设备,其电磁兼容性能的好坏直接关系到舰艇舱室环境检测的准确性,对艇员的正常生活和工作,甚至舰艇的作战能力都会产生很大的影响.本文依据电磁兼容的基本原理,从屏蔽和线缆敷设2个方面对船用质谱仪进行电磁兼容结构设计,使仪器满足GJB151B《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》的相关规定,从而保证仪器在复杂的电磁环境下测量的准确度、可靠性和稳定性.     

长江南京以下12.5m深水航道二期工程安全应急方案研究

安全应急预案对于提高安全事故中的救援能力、减少安全事故带来的损失具有重要的意义。以南京以下12.5m深水航道二期工程为背景,对拟定的安全应急预案进行分析研究,总结出安全应急预案体系包括综合安全应急预案、专项应急预案和现场处置方案,提炼各层次预案对应的事件类型和具体内容,并编制首接责任制下的应急组织机构和应急流程。     

基于滑模变结构的船用永磁同步电机直接转矩控制

电力推进在船舶动力系统中应用得越来越多,本文对船用永磁同步电机直接转矩控制进行仿真研究.针对传统永磁同步电机直接转矩控制中存在的磁链和转矩脉动较大,逆变器开关频率不稳定等问题,将滑模变结构控制策略引入.设计转矩和磁链2个滑模控制器,取代传统直接转矩控制中的2个滞环比较器,再运用空间矢量脉宽调制方法,控制电机运行.仿真结果表明这种控制策略能有效减小传统直接转矩控制存在的磁链和转矩脉动,实现逆变器开关频率恒定,并且对系统参数变化及外界扰动具有鲁棒性强的优点.     

轨道安全监测中传感器优化配置研究

为了研究轨道结构安全监测中传感器的合理配置方法,确保城市轨道交通安全运营,通过建立桥上交叉渡线道岔模型和钢轨应变传递误差最小的目标函数,提出传感器测点选择依据和监测方案评价标准,保证监测方案的经济性、合理性。结论表明:模型数据曲线可以指导监测系统的测点位置选择;随着传感器测点数量增加,监测误差逐渐减小,但在误差比率的"拐点"后增加单位个数传感器带来的收益降低;通过建立误差最小准则的目标函数,结合误差指标可以评价和优化传感器布设方案;钢轨位移、附加力等指标的监测方案也可以通过本文方法确定。     

马鞍山长江公路大桥钢塔线形控制技术

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为（360＋2×1080＋360） m的三塔两跨悬索桥，中塔采用钢－混叠合、塔梁固结门式结构，下塔柱为预应力钢筋混凝土结构，上塔柱为钢结构，钢塔共分21个节段，首节采用浮吊安装，标准节段长6 m ，最大起吊重达235 t ，采用塔吊进行安装。为确保钢塔线形满足要求，对影响钢塔安装精度因素进行分析，形成以控制钢塔制造质量为核心、钢塔首节段安装精度为基础的线形控制流程，对钢塔节段进行工厂制造控制和现场安装控制。工厂制造控制包括零部件加工、块体制作、节段组拼、端面机加工、预拼装；现场安装控制包括首节段安装、标准节段安装、横梁与钢塔的连接。实践表明，该桥采用以控制钢塔制造精度为核心的钢塔线形控制技术进行钢塔架设施工，施工过程中钢塔制造精度和安装精度满足要求，实现了钢塔线形控制的目的。