国内外标准斜坡式海堤波浪爬高计算方法对比

波浪爬高是确定斜坡式海堤堤顶高程的重要因素,直接影响工程安全和造价,而目前国内外标准针对波浪爬高的计算方法存在较大差异。随着中国企业参与海外工程越来越多,工程设计人员掌握国内外设计标准不同计算方法的必要性逐步显现。介绍国外常用的美国标准Coastal Engineering Manual(简称CEM)、欧洲标准Wave Overtopping of Sea Defences Structures and Related Structures Assessment Manual(简称EurOtop)以及国内《港口与航道水文规范》。通过对比波浪爬高的计算方法,总结梳理各计算方法的差异性,得出CEM与EurOtop考虑的波浪爬高计算影响因素较为全面、具有较强实用性的结论。为斜坡式海堤设计中波浪爬高方法的选取提供一定参考。     

孤立波与直立透空防波堤相互作用的解析研究

在一定条件下浅水波可能以孤立波形态与近岸防波堤发生相互作用。针对这一现象,应用特征函数展开法,推导了斜入射孤立波作用下有限厚度直立透空防波堤的反射与透射波浪场的解析积分解,并据此计算了作用于防波堤的孤立波波浪力以及孤立波反射与透射波面,相关结果具有一定的理论与实用价值。计算结果表明:孤立波入射角、海况条件、防波堤表面透空系数以及孤立波特征参数等因素变化对波浪作用均有一定影响。与相同浅水条件下的Airy微幅波理论结果相比,孤立波理论对波浪载荷与最大波面的预测值明显更大,反映了浅水波的非线性效应,同时说明在一定的浅水条件下采用孤立波模型将更为合理可靠。     

海上大型人工岛设计关键技术研究

以大连临空产业园填海造地工程为例,深入分析了人工岛建设工程的特点与关键技术,在借鉴国外人工岛建设经验基础上,分析研究了人工岛建设功能与规模、设计标准、人工岛选址、关键基础资料获取、平面形态与总体布置、陆域形成与基础处理、新型护岸结构、施工组织、生态与环保、监测与监控等关键技术,给出了初步研究结论,并提出了需进一步开展研究的技术问题。     

海南清水湾游艇码头防波堤平面布置

按照游艇泊位波浪掩护的高标准要求,对海南清水湾旅游度假区游艇码头防波堤平面布置特别是口门布置进行了探讨,并利用数学模型试验对港内泊稳、口门内外冲淤变化、流态变化、岸滩演变等进行模拟验证,总结了在砂质海岸建设游艇码头防波堤的经验,供类似工程参考。     

基于响应面法复合材料船舶开孔板架优化设计

复合材料板架作为轻量化船舶的主要构件,其设计是否合理对船舶本身的安全性和经济性具有重要意义。基于响应面法和有限元仿真,从结构重量和稳定性两方面着手对复合材料船舶开孔板架进行多目标优化设计。借助Ansys Workbench计算平台,对复合材料开孔板架进行静力学计算、特征值屈曲分析和响应面优化设计,获得一系列板架设计方案的稳定性参数和重量特征。优化过程中应用DOE试验设计技术和RSO响应面优化模型,确定采样点位置并拟合构造标准三维响应曲面。采用多目标遗传算法生成初始样本点,获得最佳设计方案。结果表明：面板厚度对板架重量和屈曲能力的影响最为敏感;优化设计方案减重效果较好,抗屈曲能力明显提高。该优化设计具有一定的实用价值,能为复合材料船舶改进优化、轻量化应用等提供有益参考。     

温州海域研究与开发进展

在大量文献基础上,对温州海域水动力泥沙研究进展情况和主要的开发情况及相应的研究情况进行了综述,包括岸滩稳定、沉积过程、潮汐、潮流、泥沙、台风风暴潮、卫星遥感等的研究及温州浅滩围垦工程、瓯江南口工程、航道整治工程、30万t级航道工程、大、小门岛围垦工程、乐清湾港区工程等开发工程。     

机车车轮与重载尖轨接触有限元分析

针对重载货运专线75kg/m钢轨12号单开道岔曲线尖轨磨耗问题,考虑尖轨前端的结构特点,建立三维弹塑性接触有限元模型,计算分析不同磨耗阶段的机车车轮型面与不同断面处尖轨的接触情况。磨耗Ⅱ型机车车轮沿着进岔方向通过标准型面尖轨时,车轮与尖轨的接触位置是不断变化,由尖轨侧面向尖轨顶面过渡,轮轨接触的等效应力变大。随着车轮的磨耗,轮缘根部圆弧半径逐渐增大,磨耗尖轨上的等效应力要大于标准尖轨,且磨耗尖轨的变化幅度是标准尖轨的4倍多。距离尖轨尖端2m位置处的标准尖轨不能适用于所有磨耗阶段的机车车轮型面,应进行优化设计。     

船闸闸门滚珠丝杆传动式启闭机的运动及受力分析

京杭运河苏北段上的刘老涧一线船闸首次使用了滚珠丝杆传动式启闭机,为了揭示其运动规律及受力情况,为今后的应用和改造提供理论依据,在启闭机无变频控制及有变频控制两种情况下对其运动及受力进行分析研究.结果表明:当启闭机螺母导套以1.8 m/min的设计速度沿导轨作直线运动时,无论是否采用变频控制,均满足设计300 kN启闭力的要求;采用变频控制后,闸门实现了“慢-快-慢”变速运行,闸门开启关闭时更加平稳、驱动力更大,闸门角速度及驱动力大小变化率达到了33％左右.     

集美大学教学实习船“育德”轮总体设计

育德轮是上海船舶研究设计院为集美大学设计的用于航海专业教学实习、科学研究兼顾货物运输的教学实习船。该船是目前世界吨位最大的教学实习船,配备了功能齐全的教学设施、先进的科研设备以及舒适的学习生活环境。该船还具有安全性高、绿色环保和经济性优异等特点。     

电动船舶电力系统的谐波抑制

针对电动船舶中电力系统的谐波抑制问题进行研究。首先分析电动船舶电力系统中谐波产生的主要原因及谐波特点;其次,针对船舶推动电力系统中的整流器对谐波产生的影响,采用了三相电压型PWM整流器对其进行改进,抑制电力系统中谐波的产生;由于高次谐波成分并没被滤除干净,因而在供电网侧与PWM整流器之间增加了L型滤波器对剩余谐波进行滤除。最后,利用Simulink仿真器对本文算法进行仿真验证,结果证实算法对谐波滤除的有效性。