混合对转推进系统设计与实船应用研究

为全面深入了解混合对转推进系统实船安装对船舶性能影响,为数值仿真和性能预报提供实船参考数据,以集装箱运输船为应用对象,提出了一种把吊舱推进器集成在挂舵臂上的混合对转推进系统(CRP-POD),详细阐述了CRP-POD的系统构成、工作模式和电气控制系统实船设计方案。通过实船试验和运行数据分析,安装混合对转推进系统的船舶与同系列安装常规推进系统的船舶相比,特定航行工况下航速有2~3%的提升、回转能力有所降低、航向稳定性上优于常规船。     

基于电机动力吸振的高速列车蛇行运动控制

复兴号CR400BF高速动车组动力转向架的牵引电机采用特有的四点弹性架悬方式, 在电机和构架之间安装有横向液压减振器和横向止挡, 首次采用牵引电机作为动力吸振器来控制转向架蛇行运动稳定性和蛇行频率, 从而避免引起车体弹性模态共振; 考虑悬挂参数和轮轨接触非线性, 建立了复兴号动车组非线性多刚体动力学仿真模型, 通过悬挂模态计算和动力学时域仿真, 分析了关键参数对动车蛇行运动的影响规律; 基于将电机作为动力吸振器的原理, 优化了电机节点横向刚度和横向减振器阻尼; 考虑动车组运营中的轮轨匹配随机因素, 组合400种轮轨随机匹配状态, 仿真分析了动车的动力学性能; 开展动车组长期线路动力学跟踪试验, 研究了动力转向架蛇行运动演变规律。仿真与试验结果表明: 牵引电机弹性架悬下的构架横向加速度频谱图从以蛇行频率为主频的单峰值变化为主频在蛇行频率两侧的双峰值, 说明电机起到了动力吸振器的作用; 将电机作为动力吸振器能够提高动车蛇行运动稳定性, 具有不同等效锥度的典型轮轨匹配下非线性临界速度超过500 km·h-1; 动车蛇行运动最高频率被控制在6 Hz附近, 远离车体中部菱形弹性模态频率8.5 Hz, 避免了转向架蛇行运动激起车体弹性共振; 动车组在轨道随机不平顺激扰下, 构架端部横向加速度小于0.5g, 平稳性指标小于2.5, 轮轴横向力和脱轨系数等运行安全性指标满足要求。      

基于ADAMS的分布式电动汽车稳定性分析

利用ADAMS/Car搭建四轮驱动分布式电动车模型,在MATLAB中利用模糊控制原理计算转向横摆力矩,实现车辆的DYC (Direct Yaw-moment Control,直接横摆力矩控制);基于最优轮胎利用率函数设计稳定性控制器,增强汽车在高速转弯时的操纵稳定性.     

云计算下航母抗干扰过滤软件稳定性测试方法

现有的航母抗干扰过滤软件稳定性测试方法存在着测试结果拟合度过低、准确性较差的弊端,为了解决上述问题,引入云计算技术对航母抗干扰过滤软件稳定性测试方法进行设计与研究。根据软件稳定性测试的需求采用采集卡对软件稳定性数据进行采集,主要包括软件操作数据与失效数据,以采集数据为基础,引入G-O非齐次过程构建软件稳定性测试模型,得到最终预测软件失效数量,以此为依据按照设定的软件稳定性测试流程实现了航母抗干扰过滤软件稳定性的测试。通过仿真实验分析得到,与现有的航母抗干扰过滤软件稳定性测试方法相比,提出的航母抗干扰过滤软件稳定性测试方法极大地提升了测试结果的拟合度与准确性,充分说明提出的航母抗干扰过滤软件稳定性测试方法具备更好的测试性能。     

新建黄土隧道洞口边坡稳定性分析

以某高速公路隧道出口黄土边坡为研究对象,根据隧道出口边坡设计情况及实际地质条件,选择合理的计算模型,利用Plaxis有限元法模拟分析锚杆支护前后隧道边坡的应力变化特性及水平位移、竖向位移变化情况,以验证设计合理性。结果表明:隧道出口坡体自然工况下欠稳定,暴雨及地震工况下不稳定;利用Plaxis有限元模拟软件,验证了设计的合理性。     

基于层次分析-可拓理论评价岩质岸坡稳定性

为了研究岩质岸坡的安全稳定问题，以云南玉楚高速绿汁江特大桥玉溪岸某岩质岸坡为例，运用层次分析与可拓物元理论相结合的方法，建立边坡稳定性评价物元模型，确定其稳定安全等级。通过层次分析法计算出各评价指标权系数后，结合可拓理论构造出的有序三元组，形成多因素关联度函数，进行模型的物元可拓分析，获取边坡最终的安全分级结果。结果表明:边坡的安全等级为Ⅳ级，处于不稳定状态。同时，运用FLAC3D有限差分软件对边坡进行数值计算，得出安全系数F_s=0.98，为不稳定边坡。两种方法的分析结果一致，进而论证了层次分析-可拓理论评价模型的可靠性，也为岩质岸坡的稳定性评价提供了一种新的决策方法。     

并列双圆柱绕流的动力学模态分解

本文对双圆柱绕流的卡门涡街现象进行了非稳态数值仿真,使用动力学模态分解方法(dynamic mode de?composition,DMD)对仿真得到的圆柱绕流涡量数据进行了分析和流场预测,研究了不同奇异值截断阶数对预测效果的影响.结果表明:利用DMD方法可以较准确地获得非稳态流动过程中涡量数据的模态结构和对应模态的频率、振幅;与稳定的周期阶段相比,用DMD方法分析处于不稳定周期阶段的圆柱绕流流场特征较困难;增加截断的奇异值数目在完善流场特征的同时也可能造成流场还原效果变差.     

亚帆中心工程环抱形防波堤掩护效果及护面块体稳定性试验研究

针对工程环抱形防波堤平面布置方案,利用整体物理模型试验手段进行了验证。结果表明:1)掩护后传入港内波峰线发生了偏转和波能集中,致使码头局部泊稳条件不满足标准要求。将位轴线顺时针旋转15°,与波峰线平行优化布置后,则满足。2)根据越堤波浪是否冲击港内码头轴线标准,论证10.0、10.5、11.0 m共3个防波提高程掩护体,得出11.0 m是可行的。3)防波堤外侧质量6 t护面块体失稳,经多次优化后采用质量10 t则稳定,弧形转弯处勾连性护面块体受侧向波浪力作用比受正向波浪力偏于危险。4)将试验结果与规范公式计算值进行对比,前者均大,因此对于弧形转弯段的处理应给予关注,尽量遵循规范要求轴线夹角的相关规定。5)试验再次验证了三维港池整体物理模型试验在防波堤稳定性、越浪量和优化设计方面的必要性。     

水位升降对库坡渗流场及稳定性影响

依托某库区边坡工程,通过现场水文地质勘察、室内试验,掌握库岸边坡岩土工程性质,结合干湿循环试验、理论分析及数值仿真软件,研究该工程蓄水期及运营后水位动态升降变化下的库岸边坡稳定性。结果表明:在高水位时,地下水浸润线呈"凹"形,低水位时则为"凸"形。库区水位在正常蓄水位30 m、最高蓄水位36 m之间可视为安全水位范围。本研究可为此库区边坡防护与库区水位调度方案提供参考。