基于LBM方法的圆盘等速入水空泡的数值模拟

采用单相格子Boltzmann模型进行了物体垂直入水问题的研究.该模型适用于大密度比的气液两相流动,其特点是忽略了系统中气相对液相的动力学影响.模拟了圆盘垂直等速入水过程,给出了入水过程中空泡与自由面的变化规律,研究了圆盘入水空泡相对闭合深度与Froude数之间的关系.数值模拟结果与相关的实验结果吻合良好,验证了格子Boltzmann方法(LBM:Lattice Boltzmann Method)模拟物体入水问题的可行性.     

海盗袭击与海员——海运行业共同努力阻止海盗行为

10月21日,"海员发展与教育培训研讨会"在青岛召开。部海事局、中国海员建设工会、中国船东协会、亚洲船东论坛及其海员委员会、部分亚洲国家海员工会、知名航运企业及亚洲知名航海院校的领导、专家齐聚一堂,交流中国航海教育和海员培训成果,共同谋划未来海员发展和教育培训的对策和措施。针对目前海运界非常关心的海盗问题,亚洲船东论坛秘书长苑田勇一先生作了"海盗袭击与海员"的主题演讲,号召海运行业共同努力,阻止海盗行为。本刊特将演讲内容翻译整理,以飨读者。     

负泊松比内凹蜂窝圆柱壳水下抗冲击响应研究

基于Abaqus声固耦合法对水下爆炸工况下,负泊松比内凹蜂窝圆柱壳的抗冲击性能进行研究。主要分析双层圆柱壳外壳、内壳和肋板的最大变形、等效塑性应变、动能和内能结果,讨论了不同肋板间距工况对双层圆柱壳抗冲击响应的影响。结果表明,在肋板总重一定条件下,增大肋板间距、增大肋板宽度、减少肋板数量,外壳最大变形、等效塑性应变、动能、内能呈增大趋势;内壳和肋板最大变形、等效塑性应变、动能、内能呈减小趋势。     

考虑水位变化的动态水压力对围堰稳定性的影响分析

围堰是水利水电工程施工中的重要临时设施,其稳定性直接影响施工安全。水位变化会导致围堰所受水压力发生变化,形成动态水压力,这会对围堰的稳定性产生不利影响。本文以水位变化的动态水压力对围堰稳定性的影响为切入点,首先阐述了水压力的基本概念和水位变化对水压力的影响,提出了动态水压力的计算方法;然后具体分析了水位变化对围堰抗滑稳定性、抗翻稳定性和整体稳定性的影响;最后,详细计算了案例中水位变化的动态水压力并分析了其对围堰稳定性的影响,并提出了相应的防控措施,旨在对水位变化动态水压力及其对围堰稳定性的影响机理进行全面分析,为围堰的设计、施工和运行阶段的安全防范提供理论依据。     

水下爆炸载荷特性数值计算方法

为了更好地研究水下爆炸冲击载荷,通过数值模拟的方式模拟水下爆炸过程中产生的爆炸冲击波和气泡脉动2种原生载荷。运用有限元软件AUTODYN建立一维炸药-水域模型模拟炸药爆炸产生的爆炸载荷,通过对比经验公式对有限元模型可靠性进行验证,计算结果与经验公式误差不超过15%。同时研究了爆距、炸药当量和水深等变量对水下爆炸冲击波以及气泡脉动的影响。     

中小型地震滑坡运动距离影响因素及敏感性分析

中小型滑坡规模小、分布广、影响大,且不具备典型滑坡成灾机理,其致灾特性及影响因素的相关研究对滑坡危险区的风险管理意义重大。以汶川地震诱发的181个中小型滑坡为研究对象,运用极差分析法探讨了滑坡运动场地地形条件、坡体结构及滑体岩性对滑坡运动距离的影响及作用机制。研究结果表明:场地地形条件是滑坡运动距离的最主要影响因素,控制着滑坡运动能量在垂直和水平方向上的分布,显著影响了滑体运动距离;坡体结构控制着滑坡的启动机制,影响了滑体不同部位的初速度及末速度,导致了滑体运动距离的差异;滑体岩性对滑坡运动距离的影响受滑面液化、颗粒流和能量传递等多种机制共同控制,各种机制相互作用,导致滑体岩性对滑坡运动距离的影响性相对最低。     

粉细砂地层地铁隧道盾构小距离下穿既有隧道施工控制研究

随着轨道交通的逐渐完善,地铁隧道盾构小距离下穿既有隧道变得越发普遍。盾构机在粉细砂层掘进时,在富水地带容易造成喷涌现象,沉降范围大,施工风险大。保证小距离下穿既有隧道时,控制土体扰动程度,减少沉降,达到既有管片不开裂、微变形的目的变得越发重要。对待该问题本文总结以往施工经验,提出如下完善的施工方案:(1)在下穿节点位置地面采用三轴搅拌桩进行地层加固;(2)在既有隧道下穿范围内进行管片壁后注浆,加固下穿区域土体;(3)在下穿既有隧道前,沿隧道纵向方向布置四道槽钢,纵向连接管片,增加管片抵抗变形的能力;(4)在既有隧道下穿范围隧道内布设沉降点和收敛点,在地面布置沉降点,进行沉降监测;(5)对盾构机进行故障排查、掘进参数调整,保证下穿时盾构机各项参数正常、稳定;(6)盾构机穿越过程中选择合适的掘进参数,严格控制地层损失。通过以上施工控制措施后,顺利在粉细砂地层小距离下穿了既有隧道。     

轴向载荷下多平面DT型管节点应力集中系数概率模型研究

应力集中系数作为一个随机变量,对管节点及导管架平台的疲劳可靠性评估结果有着重要影响。文章以多平面DT型管节点为研究对象,建立了352个几何参数不同的三维管节点有限元模型,并分析了沿弦管-撑管焊缝处的应力集中系数分布。采用密度直方图描述最大应力集中系数统计样本的特征,利用疲劳可靠性分析中常用的几种概率分布进行拟合。各个概率模型中的参数通过极大似然估计方法得到。根据卡方检验的结果对比发现,Birnbaum-Saunders分布是最适合的概率模型。因此,文中提出一组适用于描述在轴向载荷即单向轴向和平衡轴向载荷作用下多平面DT型管节点弦管侧和撑管侧最大应力集中系数分布的概率模型,对今后导管架式海洋平台结构的疲劳可靠性分析具有重要意义。     

船舶轻量化T型连接结构设计及强度试验

文章从船舶轻量化的角度出发,提出了一种由复合材料夹芯板和增强泡沫胶接而成的新型T型连接结构,解决了船舶复合材料上层建筑内部壁板之间的连接问题。基于复合材料结构的设计原理和力学特性,设计了T型连接结构的拉伸试验和压缩试验,研究其在不同载况下的极限承载和损伤模式,证明T型连接损伤模式复杂,抗拉能力弱,尤其面板与腹板连接区的胶层是承载薄弱环节;依据试验结果验证数值计算方法,并规划3条技术路径以研究T型连接的抗拉特性,应用数值方法提取对应技术路径的应力和位移特征量,分析T型连接面板与腹板连接区的胶层几何参数对抗拉强度和重量的响应规律,获得连接区胶层几何夹角的建议取值为45°~60°,为复合材料船舶轻量化胶接结构的优化设计和实际应用提供了有益参考。     

双相不锈钢化学品船建造快速搭载工艺研究及应用

为降低对龙门吊的占用时间,提升双相不锈钢化学品船建造的船台搭载效率,结合双相不锈钢化学品船的特殊施工要求,从提升分段制作精度、创新槽型舱壁加强方案等方面研究设计了一系列双相不锈钢化学品船建造的快速搭载工艺,并在实践中得到应用。实践证明,该系列工艺方案在提升搭载效率方面功效显著,可供同行们参考。