地板辐射供冷结露问题的理论研究

针对地板辐射供冷中出现的结露问题,通过对地板辐射供冷表面结露机理的理论研究,讨论液滴形成的过程和条件,研究系统中影响结露的因素,分析了过冷度、壁面粗糙度、热边界层厚度、地板表面温度等因素与液滴形成的关系.理论研究结果表明:采用导热系数小、表面光滑的材料,增加入水温度,增大管间距,将辐射供冷与其他送风系统结合使用等方法可...     

FC双极板流道截面形状对流场特性影响的数值模拟

针对燃料电池(FC)双极板槽道内流动,基于有限体积法,采用全隐式多网格耦合算法,对不同截面形状的槽道进行了三维流动数值模拟,结果显示在流量相同,槽道截面积相同条件下,半圆形截面槽道的压力降最小,U形截面槽道的压力降次之,矩形截面槽道的压力降最大.研究结果为燃料电池的性能研究提供参考依据.     

严寒地区集装箱式活动房的热工性能

受运输条件限制,集装箱式活动房通常采用内保温形式。干货箱结构的活动房内保温层材料与内装修材料一般合二为一。例如,采用金属面的聚苯乙烯、聚氨酯和岩棉等夹心板进行装饰,或在泡沫塑料板表面贴石膏板或各类装修板等。内保温形式的箱体容易出现热桥现象,需要做适当处理,防止结露和发霉影响室内环境。本文以金属面保温夹心板为例,分析严寒地区集装箱式活动房的热工性能。     

散货船槽型舱壁描述性强度优化计算方法

简要介绍CSR规范关于散货船槽型舱壁描述性强度计算的基本要求,根据具体要求分析得出了关于散货船槽型舱壁描述性强度的正确计算流程,详细阐述了基于弯曲强度要求的多目标优化计算流程和方法,并给出了计算实例进行说明.对槽形优化计算时的加厚策略进行研究,研究表明只增加槽条下端板厚的策略最优.     

槽道参数对倒V型槽道滑行艇阻力性能的影响

依据双体滑行艇的外形特征和三体滑行艇的工作原理衍生出全新的倒V型槽道滑行艇,具有特殊的槽道结构及内倾式滑行面。基于槽道形状的3个参数,利用CFD技术探究出适合倒V型槽道艇的设计方案,模拟结果表明:槽道参数对倒V型槽道滑行艇阻力性能有一定的影响。     

多层声学覆盖层复合的有限长弹性圆柱壳声辐射特性研究

针对水下双层圆柱壳内外壳体各表面敷设隔声阻尼层的情况,建立了有限长多层复合加实肋板的双层圆柱壳水下声辐射计算模型.对模型采用模态展开法,系统考虑壳体与隔声层和实肋板耦合,外表面声学覆盖层作用和外部声场耦合,并以状态矢量对应的矩阵形式导出复合壳体辐射声功率的计算表达式.数值计算了隔声阻尼层和外场声学覆盖层层参数,实肋板参数和壳体阻尼对模型辐射声功率的影响.研究结果表明:有实肋板时阻尼层的降噪量最高接近15dB,实肋板的声短路作用限制了隔声阻尼层的降噪效果;双层隔声阻尼层比单层隔声阻尼层降噪效果好3-4dB.外场声学覆盖层受实肋板影响较阻尼层小,其降噪量达10dB左右.     

客滚船压筋板极限承载力数值计算及敏感性分析

针对新型客滚船上采用的槽型压筋板，利用非线性有限元软件ABAQUS中的risk算法对设置初始压制缺陷的槽型压筋板模型进行受压极限承载力计算。计算发现槽型压筋板中部与焊接扁钢的板边部分所受压屈曲极限承载力不同，因此将槽型压筋板分成2个部分进行研究。通过计算并利用MATLAB对数据回归分析后发现：对于槽型压筋板中间部分，随着槽型间距和压筋板长度的增加，线性屈曲压力减小，受压极限承载力减小，破坏时的最大挠度增加；随着厚度增加，线性屈曲压力和受压极限承载力增加较少，破坏时的最大挠度降低。针对槽型压筋板焊接扁钢的板边部分，缩短板边扁钢与旁边槽型的间距及提高焊接扁钢的腹板厚度均能提高压筋板板边的极限承载压力。设计中可通过在压筋板边焊接扁钢且增加扁钢尺寸或以焊接制造的方式增加槽型高度减小槽型间距，以提高压筋板的极限承载力。     

平头方尾运输船舶开槽减阻研究

传统的平头方尾型运输船舶具有载重大、吃水浅的优点,但航行阻力大,航速低。本文针对该船型开展了开槽减阻的研究,通过在船底开设纵向槽道对艏部高压区进行引流减阻,来实现该船型高航速运输的要求。船体流场及阻力采用RANS方法进行数值模拟,并计及航行姿态的变化。通过改变槽道长度、宽度以及槽道顶板的形状,研究了减阻效果与槽道几何尺度的关系。针对某型船船的研究表明,船底槽道的引流量是影响减阻效果的主要因素,当采用纵向贯穿的槽道,且槽道顶板的折角点设在船中时,可使原船30节时的减阻率达到24%以上。     

槽型隔舱壁生产工艺的改进与优化

18万t散货船槽型隔舱壁传统的冷弯制作流程为1张板压1次,冷加工后再拼版,单个分段装配工时及单个分段焊接工时较长。改进的工艺采用21 m三辊弯板机轧制有板厚差的槽型板,3张板(板长约15.2 m)压制1次,用先拼板后压工艺,不用定位排,为后道工序大组立采用高效焊接FAB新工艺,节省了大量的定位排及其装拆工时;焊接一次成型,减少了槽型板加工周期及大组立装焊时间,缩短大组立胎架周期,提高了生产效率。同时,针对槽型板表面压痕、起皱等质量问题以及成型精度等关键技术进行分析,从而总结出槽型舱壁的生产工艺与精度改善方案。     

鹅头型分汊河段变化特征及治理措施

鹅头型汊道是长江中下游典型的弯曲分汊河型之一,窑监、陆溪口、罗湖洲等水道就属于这类河型.鹅头型汊道往往多汊并存、洲滩易变、航槽摆动、河道变化频繁.为了保障航道畅通,稳定河势必须对此类河道进行整治.根据有关资料,分析鹅头型汊道的变化特征及碍航特点,结合目前已实施的几个鹅头型分汊河道航道整治工程,提出鹅头型汊道的治理方法.     

流体中弹性板声辐射阻尼研究

针对空气和水两种介质,分别研究弹性薄板的几何参数及激励位置对声辐射阻尼的影响.采用的结构振动与声场耦合的数值求解方法--有限元/流体边界元(FEM/BEM)法进行推演以及讨论结构与流体数值模拟单元.从能量的角度定义弹性板声辐射阻尼,取得声辐射阻尼的数值计算公式.利用文中的数值模拟方法对弹性例板声辐射阻尼进行计算.通过对弹性板声辐射阻尼数值模拟结果的分析认为,水中弹性板振动的声辐射阻尼远大于空气中的声辐射阻尼;相同外加激励载荷作用下,弹性薄板的板厚对相应声辐射阻尼几乎没有影响;随着板边长尺寸的增加,板的声辐射阻尼也有增大的趋势;板声辐射阻尼不随激励位置的改变而改变.     

核电用Q345B厚板多层多道焊动态角变形研究

为了获得核电用厚板多层多道焊的角变形动态过程,通过试验测试和有限元分析相结合的方法研究了40 mm厚Q345B钢板角变形过程.基于ANSYS有限元分析软件,开发了考虑移动热源、材料非线性和几何非线性的热弹塑性有限元计算方法.同时,采用位移传感器间接测试了焊接角变形过程.研究结果表明:Q345B厚板多层多道焊角变形动态过程可分为变形阶段和稳定阶段.单个焊道引起的角变形增加量呈先增大后减小的趋势.此外,综合考虑热输入与板厚叠加作用的热输入理论(Q/h~2)可以解释厚板多层多道焊角变形动态过程.     

“漫海”号散货船槽型舱壁有限元力学分析

本文应用ALGOR FEAS(Supers AP)程序分析了“漫海”散货船槽型舱壁的承载能力。通过变化板厚、载荷状况,对舱壁模型进行了强度计算,得到补板板厚、板高与舱壁最大应力、最大线位移及其位置的变化关系曲线,从而为现有散货船舱壁结构方案中的补板的选择提供了参考依据。     

槽型舱壁极限强度的数值分析

通过采用ANSYS软件,在考虑几何和材料非线性的基础上,对系列槽型舱壁在线性静水压下的极限强度进行了有限元数值分析。讨论了不同槽型角度、板厚、边界约束形式及用钢量等对槽型舱壁极限承载力的影响。经过计算分析发现,槽型角度及板厚的增加均对槽体极限强度和单位用钢量有影响,但前者的增加对槽体极限强度的提高更有效;舱壁约束对结构的极限承载力有较大影响;合理的边界条件能较大提高其结构承载能力。     

浸水板式结构的动力特性与声辐射特性数值分析

以镶嵌在无限大刚性障板上的板和板加筋结构为研究对象,应用Rayleigh积分计算得到流体对结构的加载效应以附加质量的形式,叠加到有限元离散的结构动力方程中进行耦合.针对附加质量矩阵不对称的特点应用Lanczos-QR算法求取非对称阵的广义特征值和特征向量问题,基于结构表面振速计算声功率,并基于能量的概念计算声辐射阻尼.研究分析了流体可压缩性、附加质量计算频率、板厚以及加筋方式对板式结构的振动特性影响,和流体特性、激励位置、板厚、加筋方式、边界条件对板式结构的声辐射特性影响,为板和板加筋结构振动噪声预报提供了一定依据.     

含损伤加筋板结构辐射声功率及指向性变异研究

本文采用结构声振特性中常用参数辐射声功率和辐射指向性来研究含损伤加筋结构的声辐射特性,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的辐射声功率和远场指向性.基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限元方法计算结构表面动力响应.针对各向同性损伤单元,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元,采用Kachanov理论,引入了x和y两个方向的弹性损伤折减系数.根据Rayleigh积分可以计算结构振动向外辐射的声压,进而可以得到辐射声功率和辐射指向性.考虑到不同损伤存在形式,计算分析了损伤对振动频率、模态以及辐射声功率和指向性的影响.文章建立了一种含损结构的分析方法,通过对一些典型算例分析,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索.     

半空间内结构声辐射研究

采用解析方法,以脉动球为例研究了以自由表面或刚性表面为界的半空间内的声辐射问题.重点研究了自由表面或刚性表面对结构辐射声功率和辐射方向性的影响.数值结果表明:在低频和自由表面距离脉动球源较近时,自由表面的存在会大大地减小脉动球源的辐射声功率,自由表面对辐射声功率的影响可高达-40dB左右.但随着频率和自由表面离脉动球源距离的增大,自由表面对脉动球源辐射声功率的影响会急剧地减小.当频率较高或自由表面距离球源较远时,自由表面对脉动球源辐射声功率的影响是不大的;刚性表面对脉动球源辐射声功率的影响远远小于自由表面对脉动球源辐射声功率的影响,其最大的影响也仅为 3dB.文中还讨论了用边界元法求解三维复杂结构在半空间内的声辐射问题,并进行了计算验证.     

“漫海”号散货船槽型舱壁有限元力学分析

本文应用ＡＬＧＯＲ ＦＥＡＳ（Ｓｕｐｅｒ ＳＡＰ）程序分析了“漫海”散货船槽型舱壁的承载能力。通过变化板厚、载荷状况,对舱壁模型进行了强度计算,得到补板板厚、板高与壁最大应力、最大线位移及其位置的变化关系曲线,从而为现有散货船舱壁结构方案中的补板的选择提供了参考依据。     

槽道式冷却通道壁面二维温度场的计算

本文建立了燃气发生器槽道式再生冷却通道壁面二维温度场的计算模型,并用有限差分法进行了求解,所得结果与文献结果一致,验证了模型的正确性。利用该模型对某燃气发生器槽道式冷却通道壁面的二维温度场进行了计算,结果表明该燃气发生器的热防护设计合理。该模型实现了对燃气发生器传热的快速预测和分析,对燃气发生器的热防护设计具有一定的实际意义和参考价值。     

含损伤加筋板结构声辐射模态变异研究

本文采用声辐射模态的有关理论,用结构的声辐射模态参数来表征结构本身的固有声辐射特性.以加筋板结构为例,计算不同加筋情况和结构不同损伤情况下的声辐射模态.基于Mindlin理论,建立描述健康和损伤的四结点有限元板壳单元模型,采用有限元方法计算结构表面动力响应.各向同性损伤单元,采取刚度各向整体弱化的方法分析;对于各向异性损伤单元,采用K8chanov理论,引人了x和y两个方向的弹性损伤折减系数.考虑到不同损伤存在形式,计算分析了损伤对振动频率、模态以及声辐射模态的影响.文章建立了一种含损伤结构的分析方法,通过对一些典型算例分析,在评价损伤对船舶与海洋结构物常用的加筋结构声辐射特性影响方面做出了一定的探索.