自卸砂船设计稳性缺陷分析及解决方法

自卸砂船是内河中常见的一种船型,由于装卸效率高、对码头及岸线适应性强、经济效益好,近年来得到了大力发展。但由于设计阶段对货物的重量重心、散货滑移量、侧受风面积计算不准确,导致稳性衡准偏离安全,存在设计缺陷。本文通过分析传统设计方法存在的缺陷,找出安全事故发生的真实原因,并给出改善此类船舶稳性的可行方法。     

自挖自运砂船稳性衡准研究

分析砂船在作业与航行状态下必须具备的最小初稳性高度，通过试验论证了砂堆液化，坍塌时船舶所产生的附加倾侧力矩的计算方法，探讨了砂船稳性计算及审核的有关问题。     

基于分层控制的车辆主动制动稳定性分析

为提高车辆行驶的主动安全性,引入分层控制思想。建立名义横摆角速度和名义质心侧偏角为输出的线性二自由度车辆模型。基于线性二次型调节器设计上层控制器,得到附加横摆力矩,采用差动制动原理,设计中层控制器对附加横摆力矩进行分配,根据中层控制器分配的附加横摆力矩计算滑移率增量,基于PID控制理论设计下层滑移率控制器,以控制车轮的制动压力;最后联合MATLAB／Simulink和CarSim进行鱼钩转向和双移线转向仿真试验。结果表明,采用分层控制能够有效地提高车辆行驶的主动制动稳定性。     

波浪激励下红土镍矿运输船舶倾覆机理

选取具有典型流态化货物特征的红土镍矿、高岭土与红砂土进行了临界含水率和流态化试验, 测定了其临界含水率; 利用激励横摇装置开展了不同激励幅值与频率的激励横摇运动试验, 对比了3种不同货物在不同含水率下倾覆力和力矩的时历特性; 设计了倾覆机理试验, 选择临界含水率红土镍矿作为试验样本, 在波浪水槽中造波激励舱段横摇运动, 再现了红土镍矿运输船舶的倾覆过程, 利用高速摄像机记录了自由液面变化情况, 通过图像处理技术对自由液面进行分割, 根据自由液面情况分析了红土镍矿运输船舶倾覆过程中舱段的浮心和重心变化。试验结果表明: 红土镍矿、红砂土、高岭土的临界含水率分别为33.6%、22.0%、39.4%;对于具有不同性质的土, 在相同激励条件下, 晃荡力与力矩呈现出不同的性质; 当相位差为90°与270°时, 不对称力矩较相位差为0°与180°时增大4.37倍; 红土镍矿运输船舶倾覆主要原因为流态化货物晃荡导致横摇力矩增大、动稳性降低而发生倾覆, 同时, 晃荡力矩与货物性质、激励周期、黏性、激励幅值等多种因素有关。      

采用配重方式降低不均匀超限货物等级的研究

针对密度不均匀、形状不规则货物按常规方法装载产生的超限问题,采用配重方法来降低货物的超限等级.通过在货物外形轮廓关于中心线不对称的3种方式下,依据力矩平衡原理进行分析、推导,确定出配重物的重量和重心位置、货物装载中心的位移值及降低货物超限等级的程度.最后,对如何选择配重物进行了分析.     

用空间解析几何法求解环叉式万向节的附加力矩

本文用空间解析几何法建立了环叉式万向节的空间坐标系,并对环叉式万向节的附加力矩进行分析,得出了附加力矩的数学表达式。     

运输干货船舶航次稳性计算方法

本文研究应用最大动倾角、横摇加速度、谐摇、静倾角及剩余动稳性值等作为航次稳性的控制条件，对普通货船、散粮船、矿石船、煤船、集装箱的航次稳性进行定量计算，求出在不加压载条件下满足相应控制条件要求的重心高度限值－Zg max或Zg ming，作为与载的预定目标参数和计算压载量的根据，实现对海洋货船的航次稳性预控。     

散粮船完整稳性核算的数值计算方法

从“国际海事组织”对散粮船完整稳性的3个衡准出发，导出满足全部要求的船舶重心高度最高限值Zgm的计算公式，提出运用实船Zg实≤Zgm的衡准方法，简化了这类船舶的稳性核算工作。     

破舱倾覆船体扳正过程数值模拟

考虑了破舱倾覆船体浮性和稳性,研究了船体在扳正过程中空间位置和受力状态;采用欧拉旋转变换方法建立了船体空间力学平衡方程,根据船舶静力学原理,得到了破舱倾覆船体稳性和扳正力数学模型;根据伯努利定理计算了破舱进水量及其对船体重心和浮心位置的影响;利用GHS软件模拟了破舱倾覆船体的扳正过程,求解了其最大扳正力和进水量,计算了船体纵向6个位置的剪力、弯矩和扭矩。计算结果表明:在最初扳正时,破舱进水导致倾覆船体扳正力矩降低了130.312 MN·m,说明破舱进水降低了倾覆船体的稳性,可以减小最初扳正力,降低了扳正难度;在扳正后期时,破舱进水产生的倾斜力矩最大值为163.594 MN·m,说明破舱进水降低了船体的稳性,提高了扳正难度,仍需要施加较大的扳正力平衡船体;船体纵向强度分布会随着扳正力和破舱进水量的变化而改变,多点扳正船体的最大扳正力小于单点最大扳正力的40%,最大扭矩小于单点扭矩的50%;方案1~4的最大进水量分别为6 269.76、6 781.01、5 830.76、6 653.33t,因此,合理布置扳正点的位置,单点扳正(方案1~3)的进水量小于多点扳正(方案4)。     

兰渝线旅客列车开行方案优化模型

敞车是铁路运输的主要车型,敞车集重装载最易引发安全事故。在铁路货物方面,尤其是如何避免敞车集重装载直接影响着货物、车辆和行车的安全,关系到国家、铁路、托运人的利益,对铁路运能的影响也极大,因此科学合理的避免敞车集重装载是当前亟待解决的课题。首先通过介绍敞车的定义、车体结构特点、设计用途,考虑在装载集重货物时,应满足装车后所产生的工作弯曲力矩不大于其最大容许弯曲力矩的条件,分析了车体承受均布载荷后受力与歪曲力矩的关系,并分析了敞车中部和两端三处承载的情况。最后,通过案例分析提出了相应的扩大货物装载加固方法,以供相关工作人员参考。     

敞车避免集重装载的探究

敞车是铁路运输的主要车型,敞车集重装载最易引发安全事故。在铁路货物方面,尤其是如何避免敞车集重装载直接影响着货物、车辆和行车的安全,关系到国家、铁路、托运人的利益,对铁路运能的影响也极大,因此科学合理的避免敞车集重装载是当前亟待解决的课题。首先通过介绍敞车的定义、车体结构特点、设计用途,考虑在装载集重货物时,应满足装车后所产生的工作弯曲力矩不大于其最大容许弯曲力矩的条件,分析了车体承受均布载荷后受力与歪曲力矩的关系,并分析了敞车中部和两端三处承载的情况。最后,通过案例分析提出了相应的扩大货物装载加固方法,以供相关工作人员参考。     

车辆倾翻的因素分析

发生翻车交通事故极易造成群死、群伤,损失惨重,分析其原因不外乎以下五个方面: 　　1、车辆重心偏移 　　装车时货物装偏,或因捆扎不牢,造成行驶途中货物移位,在转弯、下坡、急刹车时,因重心进一步发生偏移变化造成翻车.还有的因乘客拥向车辆的一侧,使重心偏移.……     

超限货物装载方案安全性评价研究

为保障超限货物的运输安全,本文针对超限货物装载方案安全性评价进行了研究:在考虑超限货物装载安全影响因素的基础上,遵照评价体系的构建原则,建立了包含重车重心高、重心偏移量、超限等级等指标的评价体系。采用极差法对数据进行标准化处理,进而基于灰色关联分析与离差最大化方法,构建了超限货物装载方案安全性评价模型。实例研究结果表明,本文所建立的评价模型能够有效地评价超限货物装载安全性,并能够排除不确定因素与主观因素影响。     

汽车重心高度在交通事故处理中的应用

物体的重力分布在物体的各个部分，把这些分布的重力合成一个力，就是物体的重力，这个合力的作用点就是物体的重心。重心的位置在理论上可以用合力矩定理确定它的坐标。在实用上，对形状规则且均质物体来说，其重心就在它的几何中心，如球的重心就在球心。但对于汽车来说，依靠理论计算是很难想象的，需要用实验的方法，最常用的方法是通过秤重确定汽车的重心位置。一般假定汽车是左右对称的，因此，重心的横向位置在汽车的纵向对称面上。在交通事故处理工作中，经常遇到求汽车重心高度。汽车重心高度的公式比较复杂，基层交通民警在实际运用中常遇到困难。事实上，该公式所需的数据并不复杂，均可以利用简单手段取得，只要对汽车及装载货物的有关数据进行准确测量，可以计算出汽车的重心高度，有助于事故成因分析。下面介绍汽车空载和实载时的重心高度公式，以及它们在交通事故处理中的实际应用。     

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。     

易流态化货物的安全运输

去年年底发生的5起因承运易流态化货物而沉船的事故,引起了我国航运界的高度关注。本文分析了易流态化货物对安全运输的影响,并进行了量化,得出了自由液面影响是其最主要诱因,因此,要建立风险评估和风险管理的有效机制,要合理理解和掌握货物的含水量,要合理核算经自由液面修正后的船舶稳性,以确保船舶运输的安全。     

车辆-货物-约束系统侧翻失效力学特性的研究

建立了车辆-货物-约束系统的力学模型,采用侧向加速度作为车辆-货物-约束系统的侧翻指标,分析计算得到载货车辆的侧翻临界值.在该翻临界值的基础上,建立货物-约束器模型,分析货物不发生倾翻和滑移时所需约束器的数量.     

散装谷物船舶稳性校验方法研究

根据IMO规则和海运界的惯例及其经验,以散装谷物船舶稳性计算校核原理进行研究分析,尤其对散装谷物船移动倾侧力矩进行详细分析.从而使海上散装谷物船舶的安全运输能达到最低保障的要求.     

带平衡约束三维装箱问题的双层混合遗传算法

针对带重心平衡约束的三维装箱问题,基于框架式布局思想,设计双层混合遗传算法进行求解.根据装载物的特性定义核心货物元素及进行核心堆的构造,再结合极点、锚距等概念提出适合货物平衡装载的布局过程;在典型布局形成初始框架基础上,通过双层混合遗传算法的内、外层搜索分工与协作,获得货物最优装载方案.基于标准算例的实验及对比分析,证明所提出方法在提高装载率及实现重心平衡方面取得了较好效果.     

某山区公路岩质岸坡变形破坏模式及自稳性分析

随着交通运输的发展,越来越多的公路修建在地质环境背景较为复杂的基岩山区,因而,边坡的变形破坏也成为道路工程最主要的病害类型之一,选取某山区公路一段岩质岸坡作为研究对象,通过对边坡工程地质条件、岩体结构特征及变形破坏迹象等研究,分析总结工程区边坡变性破坏模式及其力学机制,初步判断其稳定性,结合室内计算结果,综合分析判断边坡岩体的自稳性,并提出相应的防治建议。研究结果表明,工程区岸坡破坏模式主要为滑移式和倾倒式,自稳性较差~差。