地震作用下水轮机组在水介质中的动态响应计算

水轮机在水中受地震作用而引起的地震响应属于液体－弹性体的耦合振动问题。本文中首先简介求解机组在水中的动力特性的理论背景及计算方法,接着重点讨论在考虑机组－水体系的三维液－固耦合振动影响下,水轮机组受地震作用的动力学支配方程及用时程分析法求解的解法。最后介绍结合贯流式水轮机所得出的计算成果,并将其结果与不考虑水介质影响得出的结果进行了比较。     

考虑流固耦合的深水桥梁地震响应分析

以深水桥梁为研究对象,采用Morison方程和辐射波浪理论考虑动水压力对深水桥墩进行地震响应分析,得出动水压力增大了桥墩结构的动力响应,并且采用辐射波浪理论计算的桥墩地震响应值大于采用Morison方程的计算结果。以空心桥墩为研究对象,采用FSI流固耦合对不同壁厚的空心桥墩进行地震响应分析,得出随着壁厚的增大,动水压力对桥墩地震响应的影响逐渐减小。     

客船导轮的应用

讨论了某一客船应用导轮时要考虑的因素，通过程序计算与模型的敞水试验，分析了导轮参数，如直径比，转速比，螺旋桨与导轮之间的间距，导轮透平部分与推力部分的分界点，叶数等对螺旋桨和导轮系统水动力性能的影响，并得出了一些有意义的结论。     

兰新铁路路基温度场和水分场耦合数值分析

主要分析了兰新铁路冻害机理,阐述了铁路冻害主要影响因素是土质、水分和温度.考虑温度变化对水分迁移机理的作用,通过Geostudio软件建立温度场和水分场耦合模型,对兰新铁路路基进行水热耦合模拟和数值分析,得出一个冻融循环周期内冻土路基温度场和水分场的分布解.通过计算与实测数据可以得出在温度梯度条件下,水分发生了重分布现象,且是造成路基冻害的主要原因.同时结合兰新铁路的实际情况,提出了阻止水分迁移是解决路基冻胀的主要措施.     

分离涡对船舶操纵运动水动力的影响

为了探讨船体分离涡对船舶操纵运动水动力的影响，文中给出了计及“涡的影响因子”的自由表面条件，在新的定解条件下计算了船舶操纵运动时的横向水动力，并与不考虑分离涡影响的计算值进行了比较。     

动水作用对桥梁地震反应的影响

通过对庙子坪岷江大桥地震响应分析计算,得出动水作用对桥梁地震反应的影响.     

加金属丝水平单圆管蓄冰数值模拟

盘管式蓄冰传热瓶颈出现在冰层处,考虑在管外加入一些金属丝来促进管外换热从而提高蓄冰效率.为了描述管外扩展表面给结冰过程带来的影响,把管外金属丝和水的混合区域考虑为多孔介质区域,建立了合理的数学物理模型,进行了理论计算,并采用了密度随温度接近抛物线变化来研究水的自然对流对结冰过程的影响.通过计算,发现自然对流对温度分布的...     

考虑气候条件的牵引网电容参数计算与影响分析

要提高牵引网线路电气参数的计算精度,就须考虑气候环境对牵引网电气参数的影响.首先,基于电磁场理论,推导了考虑覆冰影响的电容参数公式中电位系数的计算方法;其次,引入宏观电介质理论得出了空气相对介电系数和空气密度之间的联系,进而得出了空气密度与气候环境因素间的关系;最后,建立了空气相对介电系数和环境温度、相对湿度、大气压强等环境因素之间的计算表达式.通过算例,对比分析了等效覆冰厚度对牵引网导线电容参数的影响,以及空气相对介电系数和电容参数受气候环境因素的影响.     

基于PLAXIS的地基沉降计算及相关参数分析

基于Plaxis有限元程序,对有代表性的工点进行了理论沉降计算。并根据现场的大型平板荷载试验的实际加载和开挖情况,在模拟地层沉降时,分别考虑直接加载和考虑基坑开挖2种情况,并对比实测的数值,得出考虑开挖后有限元计算更能贴近土层实际的变形,并在此基础上,综合考虑了土层性质、渗透系数,以及泊松比等参数对于红粘土地基沉降的影响。     

基于6000DWT甲板船码头装卸工况下的总纵强度计算分析

本文主要对6000DWT甲板船在码头装卸过程中的总纵强度进行计算分析。首先计算该船在满载工况下的总纵强度,进而考虑在装卸过程中甲板上随着货物的变化对船体的稳性的影响,在此基础上研究在这些工况下船体总纵强度是否满足规范要求。经研究得出,货物在装卸1/3至1/2货物范围内对船体结构强度的影响最明显。     

考虑SSI效应的输电塔-线体系风振响应简化分析

输电塔的分析设计通常按基础固支来处理,然而多数情况下地基并不是刚性的. 为了考虑弹性地基对输电塔风振响应的影响,建立了考虑土与结构相互作用（soil-structure interaction,SSI）的输电塔-线体系简化计算模型,并推导了风振响应动力方程. 基于提出的简化计算模型,选取工程中某特高压输电塔-线体系,编写MATLAB程序进行了结构系统的动力特性分析和风振响应时程分析,并选取了3种不同参数的地基土对输电塔的风振响应进行了对比分析. 研究结果表明:考虑SSI效应后,单塔的位移均方根值增大约20%,加速度均方根值减小约14%,基底剪力及基底弯矩最大值分别减小约7%、12%;考虑塔线耦联和SSI效应后,与仅考虑SSI效应的单塔相比,输电塔的位移响应有所增大,但加速度响应变化很小;随着地基土刚度减小,SSI效应的影响越明显,表明软土地基下输电塔的风振响应分析不能忽略SSI效应.      

Shafting coupled vibration research based on wave approach

Because of propeller hydrodynamic influence, the shafting vibration is a coupled vibration which includes torsional, longitudinal and whirling vibrations. It is unsuitable to analyze different vibrations of propulsive shafting systems with development of shipbuilding technologies. To overcome the shortages of traditional marine standards, we establish a new numerical model of the shafting coupled vibration. And we put forward shafting coupled vibration calculation to ensure better reliability of main propulsion system. The shafting system is modeled into two sub-systems, a continuous one and a discrete one. Wave approach and transit matrix method are used to investigate displacement and stress fields in continuous and discrete sub-systems, respectively. And vibrations of different modes in both sub-systems are coupled by using dynamic equilibrium and continuity condition to deduce the global equations governing the motion of shafting. The coupling calculation is then used to research the reason of a very large crude carrier （VLCC） stern hull vibration. It is shown by the comparison of the results from both coupling and dependent vibration calculations that vibration in deferent directions will cause deformation in the same mode, which leads to extra stress and displacements on shafting, especially as the resonant frequencies of different vibration modes match each other. This is helpful to prevent ship stern vibration due to poor shafting vibration calculation.     

润扬大桥北汊斜拉桥的动力分析模型和动力特性的研究

本文使用有限元分析软件MIDAS建立了润扬大桥北汉斜拉桥的三雏有限元动力计算模型,分析斜拉桥动力特性．本文采用了单主梁模型简化桥面系结构,输入加劲梁回转质量以便能更准确地计算结构的扭转振型,使用弹性连接单元模拟了抗风支座．通过动力计算得出大桥的自振频率和振型,分析振型参与质量表格表明应使尽可能多的振型参与动力计算．研究成果为润扬大桥北汉斜拉桥的动力测试提供了理论计算数据．     

基于ANSYS的车桥耦合动力分析

为准确分析车桥之间的相互作用,根据达朗贝尔原理推导出了车桥系统动力平衡方程。通过位移协调方程及车桥相互作用联系方程,将车桥两系统耦合起来并通过ANSYS实现。数值算例表明:运用基于ANSYS车桥耦合动力分析方法所得结果与利用振型叠加法所得结果吻合良好,表明该方法是正确而有效的,可用于分析各种车桥耦合振动问题。     

高速铁路路基结构空间时变系统耦合动力分析

考虑高速线路的实际工况,建立了包括轨道结构和车辆的路基结构空间时变动力系统分析模型.将线路结构及车辆离散为不同的单元,采用能量原理导出了系统动力方程,进一步建立了系统动力矩阵.作为模型的验证,对连续谐波不平顺条件下系统动力响应进行了分析,得出了车辆走行过程中的车体加速度、动轮载以及基床动应力、基床动变形等动态响应结果.计算结果表明,本文中的计算模型是合理的.     

涵洞地段道砟垫的减振特性

为了给涵洞地段道砟垫的设计和优化提供理论依据,根据轮轨系统耦合动力学理论和有限元方法,建立了车辆-轨道-涵洞垂向耦合振动模型;采用大型通用显式动力分析程序LS-DYNA分析道砟垫对轨道和涵洞动力响应时频特性的影响,并对道砟垫的合理刚度进行了研究.结果表明:采用道砟垫不会加剧轮轨动力作用和影响行车安全,而且可显著减小涵洞的动力响应;道砟垫对钢轨振动的影响不大,对轨枕振动有一定减振作用,但对道砟振动有不利影响;道砟垫的合理面刚度为50～100 MPa/m.     

不同线路条件及运行速度下高速列车振动性能分析

高速列车的振动特性直接影响旅客乘坐的舒适性和列车运行的安全性．为了分析不同线路条件和运行速度对高速列车振动特性的影响,建立了车辆-轨道耦合系统模型,并以德国高速轨道谱和我国干线轨道谱产生的轨道随机不平顺作为耦合系统的激励,通过Newmark数值积分和Matlab仿真,计算了高速车辆在高速线路和提速干线条件下车体、构架、轮对等车辆各部件和轨道部件的振动响应．研究结果表明,随着列车运行速度的提高,高速车辆各部件振动响应均显著增大;线路条件对高速列车轮对及轨道系统振动的影响较对车体系统振动的影响明显．     

磁浮列车车辆轨道耦合振动及悬挂参数研究

基于磁浮列车车辆轨道耦合振动模型,建立了动力学方程,利用编制的仿真程序对车辆轨道的耦合振动进行仿真分析,对于悬挂参数特别是模块侧滚约束参数的影响进行定量研究,确定了悬挂参数的取值范围,并据此对青城山磁浮试验车的悬挂参数设计提出了建议。     

车下弹性吊挂设备悬挂刚度选取方法

以车体低阶弹性振动、刚体振动和设备有源振动为输入, 提出了一种能够快速、简便确定弹性设备悬挂刚度的方法;在充分考虑吊挂设备各个方向上可能出现耦合振动、设备安装间隙、允许最大振动位移等因素的前提下, 推导了任意悬挂方式吊挂设备的刚体振动频率计算公式;给出了车下弹性吊挂设备悬挂刚度的选取方法与分析流程;以某动车组为例, 建立了车体与动力包的耦合振动分析模型, 计算得到了动力包的点头、摇头、浮沉、侧滚等刚体振动频率和三向悬挂刚度的取值范围, 并对比了动力包悬挂刚度理论计算结果与有限元结果。研究结果表明:在已知车体或吊挂设备基本参数的前提下, 采用提出的方法无需通过复杂的动力学建模分析即可计算出其点头、摇头、浮沉、侧滚等刚体振动频率, 与有限元计算结果相比, 刚体振动频率的最大相对误差为6.88%;计算所得动力包刚体振动频率与车体对应振动频率的比值均有效避开了耦合区间[0.750, 1.414], 因此, 采用提出的方法可快速、准确地确定吊挂设备的刚度范围, 从而避免设备与车体之间的共振。      

列车编组对桥梁振动和乘坐舒适性的影响

利用三角级数法模拟了轨道的不平顺，采用列车编组和桥梁组合的模型，建立了车桥耦合振动方程。对不同列车编组作用下桥梁的竖向振动和车体加速度进行了研究，结果发现列车编组对桥梁的振动和乘坐舒适性影响很大。通过改善列车编组的方法可以提高车桥耦合振动中车辆的动态性能。