饱和土中圆弧形埋置基础对平面SV波的动力响应

基于Biot动力方程,利用Fourier-Bessel级数展开以及三角函数的正交性,首次给出了在倾斜入射平面SV波下饱和土中圆弧状埋置基础的动力响应。通过若干算例系统分析了入射角度、入射频率、基础埋深、基础刚度等参数对基础动力响应的影响。     

斜向波流与大尺度矩形承台相互作用的数值模拟

为研究斜向波流作用下承台结构受力特点,建立三维波流与结构物相互作用的数学模型,计算分析斜向波流入射角度θ(即波流入射方向与横桥向夹角)对大尺度矩形承台波流力的影响。分析结果表明:入射角度θ对承台顺桥向波流力的影响系数与sinθ成正比,对横桥向波流力的影响系数与cosθ二次相关,对总波流力影响系数与sinθ二次相关,该影响规律可用于承台斜向波流力的快速估算。与纯波情况相比,波流共同作用增大了流体质点的惯性力,使得承台波流力均明显大于纯波力,入射角θ对纯波力或波流力的影响规律极为接近,设计时可按一致考虑。为避免低估或高估承台波流力,设计时应考虑实际波流入射角度的影响。     

燃料电池船舶舱内氢气泄漏数值模拟研究

燃料电池船舶运载着大量氢气作为燃料,在给船舶带来动力的同时,也因其易泄漏、爆炸等特性对船舶安全带来了威胁.针对船舶燃料电池舱内发生氢气泄漏的情景,选取目标船舶建立其燃料电池舱三维几何模型,并基于理想气体模型和氢气泄漏参数,计算出氢气从管道的泄漏值.再基于流体计算软件Fluent,选取适合的气体扩散模型,通过边界条件的设置,开展对舱门开闭和通风口状态的联合通风条件下氢气在舱内的扩散过程的瞬态数值仿真实验,并对不同条件下的舱内氢气浓度分布和发展规律进行了对比分析.仿真结果表明,在舱室上方的4个角落处,氢气的聚积浓度更高,是氢气探测器安装的最佳位置;在通风口保持自然通风的条件下,打开舱门可以使氢气的最终浓度降低20%左右;在单个通风口采用强制通风的通风量达到6 m3/s时,燃料电池舱内的氢气向其他舱室的扩散浓度可以维持在4%的安全浓度以下,且整个舱室的氢气浓度都可以保持在一个较低的水平,而继续增大通风量对氢气浓度的降低效果并不显著.      

一种新型三区段喷雾系统及降尘性能研究

为解决隧道爆破粉尘排除难和粉尘质量浓度超标的问题，设计了新型三区段喷雾系统并对其相关参数开展研究。基于自行搭建的喷雾降尘试验平台，分析隧道爆破粉尘样本粒径特征与喷嘴适用性； 利用CFD软件对喷嘴不同布置方式与入射角度进行数值模拟，分析雾滴场中质量浓度、速度和粒径等特征的变化规律； 通过现场应用测试新型喷雾系统降尘性能。研究结果表明： 1）隧道沿程粉尘峰值体积频率向小粒径方向移动，且峰值体积频率不断增大； 2）直径1.9 mm的广角型实心锥形喷嘴对近掌子面处的粉尘抑尘效果更佳，1.2 mm的精细型实心锥形喷嘴适用于小粒径粉尘除尘； 3）随着入射角度的增加，雾滴直接入射区域内质量浓度超过1 g/m3的面积先增加后减小； 4）喷嘴置于顶部、侧部和底部时，最佳入射角度分别为60°、60°和45°。现场应用表明，采用三区段喷雾系统后，各测点位置呼吸尘和全尘降尘效率均高于75％，与原有控尘措施相比，平均降尘效率提高了42.71％，能有效改善洞内施工人员作业环境和阻止隧道内粉尘向外扩散。     

红层软岩路堤地震动力响应规律研究

应用ANSYS有限元软件建立数值计算模型,以路堤上各观测点的加速度峰值作为响应指标,研究云南红层地区路堤边坡在地震作用下的动态响应规律。结果表明,路堤动力响应效果随坡度的减缓而减小,随地震波入射角的增大而减小;路堤高度对路堤动力响应的影响较复杂,其影响比坡度及地震波入射角两个因素更强烈;并据此提出了该地区路堤坡度及坡高的建议取值及路堤与地震波入射方向的相对角度。     

规则波浪作用下对称八边形沉井受力数值模拟研究

为研究对称八边形沉井结构较传统沉井结构对周围流场遮蔽效应与受力激增的改善作用,采用数值模拟方法进行沉井结构受力特性分析。基于RNG κ-ε湍流模型及RANS方程,采用Flow3d软件建立水槽三维数值模型,在验证数值模型有效性的基础上,分析对称八边形、圆端形和矩形沉井结构在入射角为0°、30°、45°、60°、90°的规则波浪作用下,各结构周围流场的流速分布特性与波浪力,并与《港口与航道水文规范》(JTS 145—2015)的计算结果对比。结果表明：对称八边形沉井结构可有效改善传统沉井结构对周围流场的遮蔽效应与受力,使结构周围流场流速分布更均匀;与入射角为0°相比,入射角为30°～60°时,对称八边形、圆端形、矩形沉井结构所受的最大总水平波浪力激增1.5～1.8倍,建议在实际工程设计中考虑入射角的影响;入射角为90°时,规范计算的矩形沉井结构波浪力低于数值模型计算的对称八边形沉井结构波浪力。入射角为0°～90°时,规范计算的圆端形沉井结构波浪力均高于数值模型计算的对称八边形沉井结构,建议采用圆端形沉井结构计算方法指导对称八边形沉井结构设计。     

海上风电项目建设对通航安全的影响分析及对策

针对风电项目建设水域内的施工船舶和其他过往船舶受风、流等影响而存在的潜在危险,从船舶操纵及海上交通安全管理角度出发,针对船舶失控后受风、流作用发生漂移的规律和机理进行探讨,并对在特定风速、流速下产生的漂移量进行对比分析。针对海上风电项目特点制定了船舶安全航行与防范措施。     

考虑时空紧迫度的船舶碰撞动态风险估计方法

为解决传统船舶碰撞风险计算方法在繁忙受限水域的应用局限性问题,运用突变理论提出了1种考虑时空紧迫度的船舶碰撞风险计算方法。根据2船实际船舶领域叠加区域数值和2船同方位发生碰撞时的船舶领域叠加区域数值,建立船舶碰撞空间紧迫度计算模型;基于2船相对位置和相对速度的矢量关系,建立船舶碰撞时间紧迫度计算模型。在此基础上,运用突变理论建立了考虑时空紧迫度的船舶碰撞风险计算模型。通过模拟仿真实验,将该模型与最小会遇距离（DCPA）和最小会遇时间（TCPA）及基于时空距离的碰撞风险评估模型进行了对比分析。实验结果表明:提出的船舶动态风险计算模型在复杂受限水域中能反映船舶碰撞风险变化量,且碰撞风险变化幅度较小,克服了DCPA、TCPA以及基于时空距离的碰撞风险评估模型在复杂受限水域中非线性描述风险变化的不足,可为船舶避碰决策提供参考。      

基于复杂网络的区域水上交通关键船舶识别方法

为研究区域内船舶行为对交通状况的影响,研究了基于复杂网络的关键船舶识别方法.将水域中的船舶看作为复杂网络中的节点,根据船舶间的行为交互关系构建区域面向船舶行为分析的复杂网络;并结合复杂网络的节点中心性指标构建节点综合重要度评价模型;通过节点综合重要度评估结果,对网络中的节点进行节点重要度排序,识别网络中的关键节点.对比度节点中心性识别关键节点方法,实验结果表明,2种方法的分析结果中节点排序结果相同的节点数占节点总数的比例达到77.8%,但节点综合重要度评价方法对各指标进行权重配比,充分考虑了各指标对关键节点识别结果的影响,能有效识别区域关键船舶.      

内河旅游客船内装潢设计探讨

1 前言 随着人民生活水平的不断提高,旅游的人群日益增多,人们不再满足那种"两个面包一杯水,三尺座椅打瞌睡"的枯燥旅途生活.高涨的消费水平,追求高层次的享受已经成风,陆上星级饭店具有的享受水上旅游船也应该具备.如何在满足船舶总体性能的前提下,使船舶外形、舱室布置、内室装潢、减振降噪、色彩照明达到完美的统一,以满足旅客们的新要求,这些都直接关系到船舶价格和经营效益.笔者根据近年来对内河旅游船"龙井"、"天堂"、"玉皇"号等客船的改造设计、实践及在使用过程中所产生的效果等情况,对内河旅游客船内装潢设计进行分析和探讨.     

沉积原子入射动能对失配位错形成的研究

本文运用分子动力学模拟方法,详细研究了单个入射原子对外延铝簿膜中失配位错的诱发作用。模拟结果显示：入射动能足够大的单原子对外延薄膜中失配位错的形成有诱发作用。原子在600K下入射到失配度为-0.06,15个原子层厚且表面光滑的外延铝薄膜时,入射动能只要大于等于0.14eV就可以诱发失配位错的形成。     

洪水期影响船舶安全航行的因素及防范措施

洪水期水位上涨,礁石岸滩被淹,流速增大,漂浮物满江漂流,助航标志易漂失、移位,给船舶航行和停泊安全造成一定的威胁,是内河交通事故多发期.本文从主、客观诸方面对危及船舶安全航行的各种因素进行分析、探讨,提出有关的防范措施.     

路面平整度对标线逆反射测试的静态影响

为了明确路面平整度对道路交通标线逆反射亮度系数测试的静态影响机理，减小工程应用中的误差，针对手持式逆反射测量仪和车载式逆反射测量仪，在忽略仪器测量基准平面偏差的前提下，参考公路工程质量检验评定标准中路面平整度“最大间隙”的要求，分析路面平整度影响下的现场测试几何条件，提出逆反射标线板设计方案及其参考值赋值方法，开展手持式逆反射测量仪和车载式逆反射测量仪的测量偏差试验。在逆反射标线板参考值赋值过程中发现，反射照度随着入射角的增大而降低，同逆反射亮度系数随入射角变化产生的变化趋势呈非线性关系。手持式逆反射测量仪和车载式逆反射测量仪无法识别入射角产生的偏差，仅通过测得的反射信号强度计算得到逆反射亮度系数，因此其变化趋势和反射照度随入射角变化的趋势相近。入射角偏差对车载式逆反射测量仪测量结果引入的相对不确定度u_r22为4.8%，对开放光路的手持式逆反射测量仪测量结果引入的相对不确定度u_r12为7.4%。研究结果表明：入射角偏差对道路交通标线逆反射亮度系数的现场测量结果影响较大，在现场测量时应注意调整仪器的放置位置；车载式逆反射测量仪较手持式逆反射测量仪抗干扰的能力更强，在路面平整度较差的路段选用车载式逆反射测量仪并进行数据修正能够提高测量结果的可信度；建议车载式逆反射测量仪选取9 m内最大高程差不超过7 mm的路段进行现场自校准。     

运用操纵模拟器试验进行超大型船舶航道宽度计算研究

运用船舶操纵模拟器模拟试验的方法,通过试验分析风、流压偏角等因素与超大型船舶在航行时航迹带宽度之间的关系,提出了超大型船舶在风、流以及波浪作用下,进出港航行所需航道宽度的计算方法。     

强涌潮急流水域钢箱梁运输关键技术研究

嘉绍大桥桥址位于浙江省钱溏江流域,钱溏江是世界三大强涌潮河流之一,大桥桥址处河床宽浅,潮强涌急,且潮流复杂,动力强劲,不利于大型船舶通航.通过分析强涌潮的水文特点,寻找在潮汐作用下桥位水流流向、流速和水位深度随时间的变化规律,研究大型运梁船舶的选型、运输线路、候潮锚地以及船舶进出和定位作业时机,制订可行性方案,再利用实船配载适航试验,验证和完善运梁船舶进出、定位与施工作业指导书,制定相应的安全应急预案,确保了大桥安全、高效地顺利架设.     

综合管廊总体设计标准化探索

综合管廊的标准化设计是建造综合管廊工业化、产业化体系的重要基石。从规范规定到实际使用中管线安装、使用、运维等角度,对综合管廊的总体设计标准化进行了探索。梳理标准断面设计原则,从标准断面舱室数量、舱室大小、舱室布置形式方面进行标准化研究;总结平面和纵断面的设计原则,根据工程经验提出平面、纵断面的标准化设计;总结综合管廊各功能性节点设计原则,给出常见节点的布置形式。最后通过工程案例,分析了提出的方法在实际工程中的运用。     

基于事故树法的船舶动力电池充换电安全分析

电池安全是电池动力船舶发展的前提,也是国内外专家学者关注的焦点.电池动力船舶安全研究具有前瞻性,受数据可得性的影响,选用对数据依赖较小的事故树模型,从电池充换电的视角,将事故树引入到船舶充换电安全事故分析中,并采用布尔代数法、结构重要度公式、Trilith软件,研究了船舶充换电安全事故定量分析方法,系统分析了船舶动力电池充换电安全性.通过测算得到电池损坏、火灾爆炸发生概率分别为0.02227和0.02402.结果表明,可燃气体、导体静电、摩擦静电引发船舶火灾事故可能性较大;高温、过充、联锁问题等是造成船舶动力电池充换电安全事故的主要原因.      

基于熵权-云模型的三峡坝区过闸船舶拥堵程度综合评价

科学、合理地建立三峡坝区过闸船舶拥堵程度综合评价体系,才能有效、定量地评价三峡坝区过闸船舶拥堵程度.采用改进的熵权法来确定三峡坝区船舶拥堵评价指标权重,这一方法主要包含专家主观权重计算和实际船舶过闸统计数据客观权重计算,避免了单纯人为确定权重的主观性和统计数据不足造成的局限性.通过计算,主客观权重比例分配为0.624∶0.376.考虑到评价指标确定性和不确定性信息并存的特点,改进传统的云模型,将传统物元模型中的特征值参数用正态云代替,计算待评物元与标准云模型之间的云关联度,通过计算得到的评价指标权重和云关联度,得到待评价物元的等级隶属度.运用这一模型,对三峡坝区2015年船舶过闸拥堵程度进行综合评价,其等级隶属度为[0.126,0.221,0.172,0.325,0.156],拥堵程度等级为4级,与实际情况相符合.      

芒稻船闸扩容改造工程引航道水流条件研究

在进行芒稻船闸改造工程上下游引航道水流条件分析的基础上,建立了1∶50水工物理试验模型,重点研究了泄洪、排涝、调水等不同工况条件下上下游引航道整体范围内的流速、流态,提出引航道整体范围平面布置的工程方案,并试验论证其合理性及船舶航行和停泊的安全性。     

浅谈长江上游滩区安全管理

1 概况 长江上游属山区河流,它横切崇山峻岭,地势陡峭,河道曲窄,水流湍急,礁石林立,险滩密布.重庆～宜昌660 km航段间落差高达120.5 m,平均坡降为0.18‰,河段最大表面流速可达5.7～6.8 m/s.新中国成立以来,通过不断整治,滩区船舶通过能力有所提高,但仍有不少滩区不具备所有上行船舶直接过滩的能力和条件.因此,航道部门分不同水位在这些滩区设置了油榨碛、铁滩、篙竿滩、黄石嘴、二道溪、小庙基、东洋子、狐滩8个绞滩站,在黑石滩、喇叭滩、大庙基、鸡扒子、马口子5个滩区设置了5艘助拖船,提高了船舶的通过能力,改善了长江上游船舶航行条件.尽管如此,滩区复杂的航行条件对其安全形式的影响至今仍不容乐观.