低攻角下二维软帆空气动力特性数值模拟

针对软帆形状随帆面上下压力分布改变而改变的特点,基于涡层分布面元法原理,总结前人研究经验,提出一种可靠的数值模拟方法,编制计算程序,对低攻角情况下二维弓型薄翼软帆在不可压缩、理想流体中的空气动力特性进行数值模拟,结果表明:该方法在低攻角下的模拟结果与试验值吻合良好.这一结果对于进一步开展软帆空气动力特性的数值预报和理论分析研究具有重要参考价值.     

船舶在随机纵浪中参数激励横摇稳定性研究

船舶在纵浪中参数激励横摇运动的稳定性对船舶的航行安全性有着重要影响.文章研究了船舶在随机纵浪中的主共振响应及系统的稳定性问题.将随机参数激励项考虑为一窄带随机过程,建立了简化的船舶在随机纵浪中参数激励横摇线性模型,用多尺度法分离了系统的快速项,求出了系统的最大Lyapunov指数和稳态概率密度,由最大Lyapunov指数得到了系统零解稳定的条件.研究表明,船舶的阻尼、随机波浪的中心频率及带宽和随机参数激励幅值等对船舶在随机纵浪中参数激励横摇稳定性有影响.     

跨海大桥节段拼装桥墩的抗震设计

节段拼装桥墩是适应新的桥梁施工方法的新型结构体系,具有施工进度快、环境冲击少、施工质量高等优点。以矩形空心截面节段拼装高墩为例,利用纤维梁-柱单元建立桥墩的有限元模型,通过与已有拟静力试验结果的对比,验证模拟方法的正确性。在节段拼装桥墩的优化设计中,将水平承载力分析与理论模型的预测结果加以比较,并分析桥墩的地震时程响应。试验模拟结果表明,拼装桥墩的节段接缝处的耗能钢筋可以增强桥墩的水平承载力,显著提高其耗能、增大残余位移;提高预应力钢筋的配筋率虽能增强桥墩的水平承载力,但对能量耗散和残余位移影响不大;预应力筋有黏结时比无黏结时的水平承载力提高约30%,有黏结时的残余位移约为无黏结时的2倍。桥墩的地震时程响应分析结果表明,增加耗能钢筋可以提高桥墩的水平承载能力、减小桥墩顶部的最大位移、延缓桥墩的破坏过程。     

预应力箱梁桥腹板主应力计算探讨

为了更好的分析预应力混凝土箱梁桥腹板斜裂缝出现的原因,从现行规范中腹板竖向应力计算模式出发,通过理论分析和有限元数值模拟的方法,对多种因素作用下的腹板竖向应力状况进行了分析。研究结果表明:现行规范中腹板竖向应力计算模式与实际情况有较大差异,腹板竖向应力不仅与竖向预应力有关,还和纵向预应力的锚固、顶板横向预应力张拉、环境温度变化等因素有关。提出了腹板竖向更合理的应力计算模式。     

基于安全可靠度的食品物流系统优化

为在保证安全的前提下有效降低食品的物流成本,以食品中的微生物生长模型为基础,借鉴系统可靠性理论,给出了食品物流安全可靠度定义,建立了食品物流单元和物流系统的安全可靠度模型;以此为基础建立了无成本约束和有成本约束的食品物流系统优化决策模型,并根据模型的特点给出了求解的启发式算法.研究表明,利用安全可靠度对食品物流系统进行优化,反映了食品安全在物流过程中持续下降的本质,而且求解较为简便.     

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为了使列车运行仿真计算结果与实测的列车运行数据更接近,确保仿真系统能够切实有效地分析研究铁路运输生产实际,通过对比研究牵引计算方法计算结果与列车运行监控记录装置实测的数据之间的差异,识别出误差产生的主要原因,并分析了计算误差与坡道类型及列车编组之间的影响关系. 通过理论计算与实验测试,提出了基于测试结果对列车坡道阻力计算模型进行修正的方法与模型. 对修正计算模型和原始模型的计算结果与实测数据进行对比分析,结果表明,修正后的计算模型与实测数据更加吻合,平均计算误差从14％降低到5％. 目前,该模型已成功应用到内燃牵引货运列车节能优化操纵指导系统,取得了良好的实用效果.     

秦淮河特大桥主桥中跨合龙段空间应力分析

针对秦淮河特大桥主桥施工过程中合龙段底板可能存在较大的复杂应力状态,建立了该桥的整体空间有限元分析模型及局部空间有限元模型。分析了多种工况下中跨合龙段附近底板的3向应力状态,得到了施工过程中合龙段底板可能出现较大竖向拉应力的截面位置,为合理确定关键应力监测位置提供了理论依据。     

基于遗传算法的列车节能运行惰行控制研究

本文建立了定时约束条件下地铁列车节能运行惰行控制优化模型,设计了实数遗传算法进行求解,在适应度函数中引入了运行时间惩罚因子.同时,将遗传算法嵌入到城市列车运行计算系统中,设计了惰行控制优化模块,实现了给定线路条件下站间最佳惰行点的自动计算,最后结合具体算例进行了仿真验证.仿真结果表明,实数编码的遗传算法能较好地解决惰行点布局问题,优化后的惰行控制方案使算例中列车运行能耗降低了10.99%.     

两层流中潜体运动与诱发内波特征关系研究

在两层流体中潜体运动会激发生成内波。文章通过编程控制潜体运动,使用动态分层法保证潜体运动时边界层不受影响,基于RANS方程多相流模型,采用求解相的体积分数方式捕捉内界面波形。潜体定常运动计算结果与实验结果相符,通过此方法,对比不同潜深下潜体诱发内波波高和波长随密度Froude数的变化特征,得到了诱发内波波高最大处的临界密度Froude数,重点研究了在临界密度Froude数处潜体加速运动和减速运动对诱发内波幅值及其波动过程的影响。     

X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的研究

采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验和SEM研究了SRB+IOB对X100管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明:X100管线钢母材和焊缝试样在无菌环境下的断口颈缩程度均明显小于有菌(SRB+IOB)环境;母材和焊缝断口在无菌环境下均为韧性+脆性混合型断口,呈现准解理形貌,具有较高的SCC敏感性。在有菌(SRB+IOB)环境下均为韧性断口,呈现韧窝形貌,具有较低的SCC敏感性,且低于无菌环境;无菌环境下断口侧面的SCC裂纹明显多于有菌(SRB+IOB)环境;SRB+IOB的存在导致X100管线钢SCC敏感性降低。