桥梁抗震分析方法对比研究

实际桥梁工程结构复杂多样,在进行抗震分析时选用一种最佳的分析方法对设计和研究人员非常重要。本文对现有的主要抗震方法,如反应谱法、动力时程法、功率谱法、Push-over法等进行了分析,介绍了各种分析方法的特点和进展。     

海上风机支撑结构的时域和频域疲劳对比研究

对海上风机支撑结构进行动力响应分析,求出结构危险节点的载荷谱和功率谱密度函数,结合疲劳损伤模型和Dirlik概率模型,分别在时域和频域内对支撑结构进行疲劳寿命分析。由于时域法计算疲劳寿命需进行应力循环计数,这一过程需处理的数据庞大,耗时长。频域法省去应力循环计数,代之以概率密度函数,可相对准确、快速地计算结构的疲劳寿命。分析结果表明,采用Dirlik概率模型的频域分析法能较准确地反映海上风机支撑结构在随机载荷作用下的疲劳损伤情况,计算结果误差在可接受范围内。     

基于欧洲规范的高桩码头结构地震作用分析

根据欧洲规范BS EN 1998的有关规定,采用有限元计算软件ANSYS中的振型分解反应谱法,对纵、横两个方向水平地震作用下的某高桩码头结构进行分析,得到码头结构钢管桩基础的轴力、弯矩等结果及其分布规律。     

海上风机支撑结构的时域和频域疲劳对比研究

对海上风机支撑结构进行动力响应分析,求出结构危险节点的载荷谱和功率谱密度函数,结合疲劳损伤模型和Dirlik概率模型,分别在时域和频域内对支撑结构进行疲劳寿命分析.由于时域法计算疲劳寿命需进行应力循环计数,这一过程需处理的数据庞大,耗时长.频域法省去应力循环计数,代之以概率密度函数,可相对准确、快速地计算结构的疲劳寿命.分析结果表明,采用Dirlik概率模型的频域分析法能较准确地反映海上风机支撑结构在随机载荷作用下的疲劳损伤情况,计算结果误差在可接受范围内.     

模糊层次评价与灰色统计评估在项目方案优化中的应用比较

项目方案优化可采用模糊层次评价法,但该方法需专家打分,主观因素的影响比较大。提出灰色统计评估法,并将其和模糊层次评价法一起用于船型优化实证中。比较这两种方法,灰色统计评估法比模糊层次评价法更客观可靠,是一种比较理想的项目方案优化方法。     

波浪的方向谱分析技术研究

本文利用数值模拟的三维不规则波浪和实验室实测的数据，分别采用扩展的最大似然法(EMLM)和扩展的最大熵法(EMEP)，编制了相应的数值计算程序，通过数值计算对这两种三维不规则波浪的谱分析方法和不同的测试方法进行了对比分析。在数值模拟过程中采用了单叠加方法生成波浪的时域信号，并且加入了5％的正态噪声以使模拟的波浪特征量接近真实的测量值。结果表明：EMLM方法受测量误差的影响较大，给出的方向谱的估计值波动较大；而EMEP方法能够消除误差的影响，可以给出与真实的方向谱更为接近的估计值。     

MSK信号的仿真及其优势分析

采用解析法对MSK信号的调制方式、解调方式以及功率谱密度进行仿真分析,得出MSK调制方式相对于BPSK和QPSK调制方式具有优势。     

湍流边界层激励下平板辐射噪声数值计算方法北大核心CSCD

[目的]湍流边界层(TBL)激励下的结构辐射噪声(也称"流激噪声")是水下航行体的重要噪声源,因此,对流激噪声数值计算方法的研究具有重要意义。[方法]基于LMS Virtual Lab数值计算软件,以Corcos湍流脉动压力频率波数模型作为输入,采用主成分分析(PCA)法和振动—声传递向量(VATV)法计算湍流边界层激励下平板结构的流激噪声,并对两种方法的正确性进行验证,比较分析两种方法的计算时间及得到的声压自功率谱密度(ASD)曲线。[结果]结果表明,这两种方法均可有效计算湍流边界层激励下的结构流激噪声,且计算结果基本一致;和PCA法相比,VATV法所占用的计算资源更少,能快速预报结构的流激噪声;相较于VATV法,PCA法还可以得到结构振动响应结果。[结论]该研究结果对水下结构流激噪声快速预报具有一定的参考价值。     

南水北调中线工程泜河渡槽抗震计算方法比较研究

对南水北调中线工程泜河渡槽分别采用拟静力法和动力法中的反应谱分析法进行抗震计算,通过计算结果的比较得出采用动力法对渡槽进行抗震要稍安全于采用拟静力法的计算。因此对于比较重要的工程宜采用动力法进行抗震设计。     

港口腹地划分的两种新方法探讨--以大连国际航运中心为例

引入经济地理学的新理论成果———圈层结构法和点轴法,提出了圈层结构划分法和点轴结构划分法两种新的港口腹地划分方法,并应用这两种新方法对大连国际航运中心港口腹地范围的界定与划分进行实例分析。与以往的行政区划法、经济区域法等港口腹地划分方法相比,这两种方法更加注重对港口原有腹地的细分,更接近于港口腹地的实际状况,进而有利于港口企业的经营发展。     

铰连接在深水S型铺管中的应用

为了能够在S型铺管过程中将管线、船体和托管架三者作为一个整体进行耦合分析,使用势流理论用于计算船体受到的波浪力,广义弹性接触面法模拟托辊与管线之间的接触,采用带有铰接刚度的铰连接来模拟管线的上弯段,集中质量法用于模拟管线的中垂段和下弯段。通过时域全耦合方程将整个系统联立求解,并将这种方法的结果和未考虑上弯段管线接触的结果与实验值进行了对比发现:新计算方法能够使管线受力和船体运动都更为接近于实际值。对管线张力进行了谱密度分析,得到了对管线张力作用较大的频谱范围,为其在不同海况下的适应性提供了技术参数。     

船舶结构疲劳评估设计波法

以散货船船舯内底与底边舱斜板折角处节点为例,对船舶结构疲劳评估的设计波法进行研究.论述了设计波法的基本原理,给出了确定设计波的流程。通过分析该节点的受力情况,确定5个控制载荷参数及设计波参数。以谱分析法得到的参考应力范围为目标值,对5个控制载荷参数对应的设计波作用下的节点应力范围结果进行回归分析,从而得到了用于疲劳评估的设计波组合,并利用该方法对1艘散货船的船舯内底与底边舱斜板折角处的节点进行了计算。结果显示,设计波法与谱分析法的结果吻合较好,计算量大幅减少。     

Numerical simulation of piggyback pipelaying under current loadings

For piggyback pipelaying operations, current-induced force and its effect on the piggyback pipe have not been thoroughly studied. In the present study, an improved method in hydrodynamic load calculation and structural modelling is proposed to simulate the pipelaying of a piggyback pipeline. In order to obtain the mean drag and lift force coefficients for the piggyback pipeline subjected to different inflow angles, two-dimensional Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations are performed by modelling the piggyback pipeline as two cylinders attached to each other without gap. Then, the acquired force coefficients are used to calculate the hydrodynamic loads through a user-defined function in OrcaFlex based on a cross-flow principle approach. The interaction between the pipeline and the piggyback cable is modelled using two types contact elements which are ring penetrator and non-penetrating contact. The present proposed method is compared with other two widely used engineering methods based on (1) the equivalent diameter and (2) two separate cylinders without accounting for hydrodynamic interaction, in terms of the top tension, and the bending moments at Hang-off Clamps (HOC) and sagbend of the pipeline. The comparison shows that the two widely used engineering methods are not always conservative in force and response predictions. Hence, it is important to consider the hydrodynamic and structural interactions between the piggyback cable and the pipeline. With different current directions, the bending moments at the HOC predicted by the present method vary from 40% lower to 100% higher than those predicted by the two widely used engineering methods.     

基于设计波法的舰船整船有限元强度分析

基于谱分析法对舰船剖面波浪载荷进行长期预报并确定设计波参数.利用有限元软件MSC.Patran 建立了全船有限元模型,通过PCL语言实现设计波波浪压力对船体湿表面有限元网格的自动加载.对2个设计波下的整船有限元进行分析,结果表明:整船分析不仅能真实表现舰船整体总纵变形和应力水平,还能充分考虑局部载荷对结构响应的影响.另外,基于三维水动力理论分析船体运动和剖面载荷进而确定设计波参数的过程,克服了传统经验公式估算载荷所导致的结果的不确定性和强度校核的不合理性.     

铜管路件焊缝致密度检验方法研究

铜管路件主要由铜管及三通接头焊接而成,焊接的质量对水冷系统有很大的影响。本文研究了铜管路件焊缝致密度的检验方法,介绍了铜管路件焊接方法、影响焊接质量的各种因素及焊接工艺过程。提出了铜管路件焊缝致密度检验方法,该方法首先对检验样本进行制备,接着通过由光学显微镜与计算机组成的成像系统对样本焊缝位置进行显微图像采集,对采集到的焊缝显微图像在图像软件中进行处理,获取焊缝缺陷的长度,从而计算焊缝位置的致密度。     

船闸引航道内的异重流淤积计算*

异重流淤积是引航道的主要淤积之一,其特点是淤积距离长、淤积总量大,如不及时清淤,则会减小通航水深、影响通航安全。在资料有限的条件下,采用已有公式对引航道的异重流淤积量进行初步计算,对认识引航道的淤积特性,制定初步的清淤方案有着重要的意义。在现有异重流淤积计算公式的基础上,提出了考虑异重流清水上升效应的沿程含沙量修正公式。与现有公式相比,其计算结果与实测值更接近,为异重流淤积量计算研究提供新途径。     

湘江大源渡船闸引航道异重流淤积分析

根据异重流运动的特点,从水体重率沿程变化的机理出发,推导出异重流计算公式,并用于大源渡船闸引航道淤积计算。通过类比分析,其淤积量分布与实测资料基本一致。     

多转角结构中转角处附加的阻振质量对结构波传递的抑制

应用波分析法研究在由平板构成的多转角结构中附加阻振质量对结构声传递的抑制作用.通过引入由半无限长板构成的转角处的透射及反射系数来求解在弯曲波及纵波入射条件下多转角结构中各板内不同形式波的波动表达式,避免了求解复杂的偏微分方程组,从而简化了分析,并在此基础上推导出附加两条阻振质量的双转角结构的能量透射效率.文中同时还进行了模拟船舶结构的简化模型的实验,验证了数值计算得出的-些规律.研究表明:附加在双转角结构的转角处的阻振质量不仅在高频区对结构声的传递有很好的抑制效果,而且还能显著增加两阻振质量之间的有限长板的-阶共振频率处的传递损失. 的多转角结构中附加阻振质量对结构声传递的抑制作用.通过引入由半无限长板构成的转角处的透射及反射系数来求解在弯曲波及纵波入射条件下多转角结构中各板内不同形式波的波动表达式,避免了求解复杂的偏微分方程组,从而简化了分析,并在此基础上推导出附加两条阻振质量的双转角结构的能量透射效率.文中同时还进行了模拟船舶结构的简化模型的实验,验证了数值计算得出的-些规律.研究表明:附加在双转角结构的转角处的阻振质量不仅在高频区对结构声的传递有很好的抑制效果,而且还能显著增加两阻振质量之间的有限长板的 阶共振频率处的传递损失. 的多转角结构中附加阻振质量对结构声传递的抑制作用.通过引入由半无限长板构成的转角处的透射及反射系数来求解在弯曲波及纵波入射条件下多转角结构中各板内不同形式波的波动表达式,避免了求解复杂的偏微分方程组,从而简化了分析,并在此基础上推导出附加两条阻振质量的双转角结构的能量透射效率.文中同时还进行了模拟船舶结构的简化模型的实验,验证了数值计算得出的-些规律.研究表明:附加在双转角结构的转角处的阻振质量不仅在高频区对结构声的传递有很好的抑制效果,而且还能显著增加两阻振质量之间的有限长板的 阶共振频率处的传递损失. 的多转角结构中附加阻振质量对结构声传递的抑制作用.通过引入由半无限长板构成的转角处的透射及反射系数来求解在弯曲波及纵波入射条件下多转角结构中各板内不同形式波的波动表达式,避免了求解复杂的偏微分方程组,从而简化了分析,并在此基础上推导出附加两条阻振质量的双转角结构的能量透射效率.文中同时还进行了模拟船舶结构的简化模型的实验,验证了数值计算得出的一些规律.研究表明:附加在双转角结构的转角处的阻振质量不仅在高频区对结构声的传递有很好的抑制效果,而且还能显著增加两阻振质量之间的有限长板的     

Reliability-based design of subsea light weight pipeline against lateral stability

The application of non-metallic light weight pipeline (LWP) in subsea oil/gas transmission system is subject to subsea pipeline on-bottom stability problem because of their light weight. Additional weight required for the stabilization of subsea LWP is a critical item to consider when decreasing the cost of the pipeline system. This paper presents an effective approach to determine the additional weight by utilizing a reliability-based assessment of subsea LWP against on-bottom stability. In the approach, a dynamic non-linear finite element model (FEM), including a model of fluids-pipe-soil interaction for the subsea pipeline, is used to study the pipeline displacement response. In-place analysis of a flexible pipe is presented as an example of the authors' methodology. Results show that displacements are largely affected with and without considering the lift force. Additionally, the uncertainties of all parameters used in the model are considered. With 145 cases of FEM calculations being the samples, a response surface model (RSM) is developed to predict the pipeline lateral displacement using the software Design-Expert. Combing with the RSM equation, the Monte Carlo simulation method is employed to estimate the probability of exceeding pipeline stability. To calculate the reliability of LWP for different submerged weights, the method introduces a calibrated factor into the serviceability limit state (SLS) function. The proposed approach can be used to determine the additional weight required for the on-bottom stability of subsea pipelines while considering the uncertainties of all relevant parameters.     

Virtual hull monitoring of a naval vessel using hindcast data and reconstructed 2-D wave spectra

A novel virtual hull monitoring approach is assessed using full-scale measurements from a naval vessel trial to address two questions. First: Can this technique accurately reproduce stress spectra from measured strains? Second: Are responses calculated using reconstructed two-dimensional wave spectra from hindcast data more accurate than those using simpler wave representations? Stresses calculated using wave hindcast data, ship track information, and stress transfer functions compare favorably to those derived from strain gauge measurements at five structural locations. Wave conditions are represented using a spectrum model along with bulk spectral parameters (significant wave height, peak period, and primary direction) from hindcast datasets and by reconstructing two-dimensional spectra from hindcast partition data. Both approaches give good agreement with strain measurements but using the more-detailed reconstructed two-dimensional wave spectra yields better results. Results suggest that wave hindcast data are sufficient for accurate structural calculations, encouraging further study of virtual hull monitoring using wave hindcast data.