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为研究不同碰撞角度下流体对船桥碰撞过程的影响,本文建立了水-船-墩精细化流固耦合模型,流体域采用ALE描述,船-桥结构采用Lagrange描述,通过罚函数算法实现结构-流体间的耦合。通过数值造波结果与解析解对比,验证了数值水池和耦合接触算法的可靠性。随后在0°~45°范围内开展了碰撞数值模拟,并与附加质量模型在能量转化、碰撞力、桥墩内力及位移、船舶损伤及航迹方面进行了对比。结果表明:流体对碰撞力影响较小;附加质量模型会略微夸大桥墩位移,但差别较小;两种模型的船舶撞损差别较大,不考虑流体时将夸大船舶撞损程度,最高可达21%;流体对船舶航迹与姿态会产生显著影响,流固耦合模型中船舶会明显滞后于附加质量模型。 相似文献
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为研究重庆曾家岩大桥加劲弦与上弦杆连接处特殊节点的静力性能,开展多杆件节点缩尺模型试验设计。为了确定板桁结合悬索加劲钢桁梁桥特殊节点节段模型合理的边界模拟和加载方式,将全桥多尺度有限元模型中得出的特殊节点各杆端截面的内力,采用几何约束和力边界在主桁平面内进行模拟,使得节段模型能较为准确地模拟特殊节点关键部位的应力分布规律。根据试验条件选定1∶2.5为试验模型的缩尺比例,进而确定静载试验荷载及加载方案;根据试件的荷载及反力,对大吨位反力台座进行了设计;并根据缩尺比例,对杆件间的连接、杆端局部加强部位、加劲弦嵌固端以及铰支座进行设计计算,最终确定了特殊节点缩尺模型的结构构造。在此基础之上进行了模型静载试验,顺利加载至设计荷载的1.4倍,结构整体处于弹性阶段,试验结果验证了本试验设计安全可靠,可为后续类似多杆件节点的静力性能试验研究与设计提供参考。 相似文献
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针对复合材料防撞装置易出现连接失效从而丧失防护性能,提出一种新型连接结构.首先确定连接结构在静力与冲击荷载下最不利受力状态;进而对组成结构的材料开展基本力学性能试验,并根据试验结果定义正交各向异性本构;分析连接结构最优构造参数;最后进行拉伸强度试验,验证数值计算结果的准确性并确定结构破坏方式与破坏荷载.研究结果表明:复合材料力学性能表现为各向异性,横向平均拉伸强度为332 MPa,拉伸模量为2.99 GPa,纵向平均拉伸强度为350 MPa,拉伸模量为3.32 GPa;在拉、压、剪静力与冲击作用下连接结构均表现为受拉最为不利,变形特点为插槽边齿板转角增大,插销有拨出趋势;插槽齿板根部宽度与插销齿板宽度比取0.8,插槽齿板内转角取6°~8°,连接性能最优;最优构造下单销连接抗拉能力为1 290 kN,最大应力为341 MPa;缩尺试验模型整体抗拉刚度为428.5 kN/m,拉伸破坏荷载有限元计算值为22.5 kN,试验值为22 kN,破坏方式为齿板根部撕裂,插销被拨出. 相似文献
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