基于CFD和试验的襟翼帆设计研究

对远洋船舶利用风能的特点进行了分析,设计了一种带有缝翼和襟翼形式的襟翼帆,来提高船舶风帆的升力。首先,对该襟翼帆模型的大量参数进行仿真优化,得出了不同参数对模型空气动力学特性的影响规律,并确定了该模型较为理想的参数值,仿真条件下该模型的最大升力系数在2.75左右;然后,对缩小后的模型进行风洞试验,该模型试验的空气动力学特性与仿真吻合较好,最大升力系数在2.52左右(在允许误差范围之内);最后,给出了在海况条件下该模型的相关仿真和实验控制特性曲线图,两者基本吻合,进一步证明了设计的准确性。     

波浪作用下30万吨级油轮撞击能量研究

通过物理模型试验,研究不规则波作用下30万吨级油轮撞击能量,分析了主要影响因素HT、LB、TT0、D对撞击速度的影响规律。结果表明:撞击速度与HT成正比;与LB成幂次关系;与TT0也成正比,但TT0=1时船舶撞击码头与波浪产生共振,撞击速度出现极大值;压载时的撞击速度大于满载时的撞击速度,撞击速度与吃水成负相关。提出了30万吨级油轮撞击能量的计算公式,与青岛港原油码头三期工程和青岛益佳集团燃油码头工程的物理模型试验结果对比,具有较好的计算精度,可供工程设计参考。     

长江中游藕池口水道航道整治一期工程设计

藕池口水道是长江中游重点碍航水道之一。通过对近期河床演变及碍航特性分析,结合工程建设目标和标准,提出工程平面布置方案。在工程结构设计中尝试了新结构的应用,提出护滩带和护岸结构形式,为类似航道整治设计提供参考。     

长江下游太平洲捷水道设计航道尺度标准

在对水道航道条件进行分析的基础上,考虑跨河建筑物净空尺度的限制条件,提出太平洲捷水道仅能开辟为3 000吨级及以下航道。通过核算太平洲捷水道的航道通过能力,综合分析预测航道尺度提高后,两岸岸线开发和分流主航道船舶所带来的通航船舶尺度和数量的变化,合理确定了设计代表船型。根据设计代表船型所需航道尺度计算,提出了太平洲捷水道设计航道尺度标准为5.0 m×200 m×450 m(水深×航宽×弯曲半径),可为太平洲捷水道的设计航道尺度标准确定提供参考。     

混合动力船舶能量管理控制策略设计与仿真

为了提高船舶的能源利用效率,降低排放,采用柴油发电机和燃料电池组成的混合动力为船舶提供电能,其中发动机为船舶提供基础载荷,当船舶功率负荷需求大于基础载荷时则由燃料电池组提供剩余的功率。针对这样的混合动力系统,设计船舶的能量管理系统的逻辑门限值控制策略和PID控制器。仿真结果表明,采用这种混合动力结构的船舶,可以提高柴油机的运行效率,所设计的PID控制器能很好地满足船舶的功率需求,提高系统的稳定性。     

软性气囊在滑移下水导管架中的应用方法探讨

针对大型导管架设计过程中常遇到的剩余浮力比不足的问题,按滑移下水导管架的设计技术要求,总结滑移下水导管架的设计难点和要点,提出借助软性气囊来助浮导管架下水,以取得良好的下水轨迹和漂浮状态,针对具体工程项目,数值模拟验证以软性气囊取代钢性浮筒的技术可行性。     

大型船舶推进轴系扭振特性仿真和试验

基于多体动力学耦合理论结合有限元理论,以1艘大型船舶为研究对象,建立其推进轴系的刚柔耦合多体动力学仿真模型,对大型低转速推进轴系在工作中的扭振特性进行研究。在仿真计算的基础上,利用扭振测试系统对实船的扭振进行测量,并从多个谐次将轴系扭振的仿真计算值与试验测量值进行对比和分析。分析结果表明,通过仿真计算得到的轴系扭转振动变化趋势与实际测量值基本相符,验证了仿真模型的正确性和可行性。同时,通过Adams/Virbration模块分析了船体变形对轴系扭振的影响,证明了船体变形会导致轴系扭转振动增大。     

CAE建模与工程验证

提出了具有共性和普遍意义的复杂产品CAE性能仿真的能量等效替换、定性力学、主要矛盾和反馈建模原则,基于这些原则对中空挤压铝型材高速动车组、不锈钢点焊结构的城市轻轨动车组、中空挤压铝型材/蜂窝夹层板混合结构的常导磁浮动车组车体进行了CAE性能仿真.性能仿真结果与物理样机测试结果的基本一致,证明了本文建模原则的有效性.     

太阳辐射作用下钢管混凝土拱不均匀温度场及其引起的脱空分析与试验研究

为厘清太阳辐射作用下钢管混凝土拱肋内部的不均匀时变温度场,剖析其对钢管混凝土脱空效应的影响机制,并为钢管混凝土拱桥的脱空病害防治奠定理论基础,依托受日照辐射较强的贵州香火岩特大跨钢管混凝土拱桥实际工程,建立考虑钢管与混凝土界面接触关系的精细化温度-应力耦合数值模型;基于ASHRAE晴空模型及温度场计算理论,开展了钢管混...     

舰船螺旋桨用铜合金焊接性研究

针对舰船螺旋桨用铜合金ZQA l12-8-3-2,研究了焊接方法、保护气体、预热温度等对其焊接熔深的影响;采用不同的焊接材料研究了其焊接接头的微观组织和力学性能。研究结果表明:在相同的焊接条件下,采用熔化极气体保护焊,其焊接熔深明显大于非熔化极气体保护焊;在非熔化极气体保护焊时,采用氦气保护其焊接熔深明显大于氩气保护,随着预热温度提高,其焊接熔深加大。在文中试验范围内,采用ZQA l12-8-3-2焊材,在不预热、氦气保护条件下,焊接ZQA l12-8-3-2铜合金,其接头抗拉强度为630 MPa;采用BRCuA l-A2焊丝,在相同条件下的接头强度只有520 MPa;采用ZQA l12-8-3-2焊材焊接ZQA l12-8-3-2铜合金的焊缝组织为a β FeA l3,其晶粒明显细于热影响区和采用BRCuA l-A2焊丝的焊缝组织。文中研究结果为铜合金螺旋桨焊接修复技术的研究提供了理论和试验基础。