自升式平台直管结构碰撞模型试验与仿真分析

随着海洋油气开发的日益深入,海洋平台作为主要的作业基地发挥着重要作用。然而平台在进行钻井与采油作业时,与供给船、守卫船等发生碰撞的风险较大,不仅危及自身整体安全性,亦会造成巨大的经济损失。开展自升式平台碰撞性能研究,揭示碰撞过程中的损伤变形机理,对更好地开展自升式平台耐撞结构设计具有重要意义。本文以自升式平台桩腿直管为研究对象,开展平台管结构的落锤冲击模型试验,探究不同冲击速度下直管结构的动态响应特征。同时,结合有限元仿真技术对落锤冲击过程进行数值模拟,得到碰撞力、塑性变形、跨中挠度等参数,并与试验数据对比分析,从而验证数值仿真模型化技术的准确性。研究结果表明,管结构模型试验记录的数据与数值模拟的结果吻合较好,均真实反应了管结构在受到侧向冲击载荷时的动态响应,验证了模型试验技术的准确性。同时就不同冲击速度下管结构的变形与受力规律可知平台桩腿管结构的耐撞性能。本文研究成果可以为大型平台结构碰撞性能提供试验技术支撑。     

船用蒸汽喷射制冷机组试验研究

设计并搭建蒸汽喷射制冷机组性能研究试验台,以低温低压蒸汽作为机组驱动热源,选用水作为制冷剂。主要研究工作蒸汽温度、蒸发温度、冷凝温度和压力等工况条件对制冷机组制冷能力的影响,为改善和提高船用蒸汽喷射制冷机组的性能提供参考依据。     

自升式平台悬臂梁强度分析与负荷试验研究

悬臂梁作为自升式钻井平台的关键结构,其强度直接关系到平台的安全性能。本文以某400英尺自升式钻井平台为研究对象,运用有限元软件MSC.Patran/Nastran对悬臂梁结构进行有限元计算,依据ABS MODU规范选取危险工况,对悬臂梁的结构强度进行校核,确定应力较大区域。同时,对悬臂梁的变形值进行数值计算,与该平台悬臂梁负荷试验结果进行比较,验证悬臂梁数值计算方法的可靠性,为悬臂梁结构设计以及负荷试验提供有力指导。     

微颗粒影响螺旋桨噪声及空蚀损伤试验研究

为分析微颗粒对空蚀损伤及噪声的影响,开展不同水质的检测,提出水质的模拟方法,进行不同水质中的振动空蚀噪声试验、旋转圆盘试验以及循环水槽船后螺旋桨噪声的对比试验。结果表明:水中微颗粒含量对空蚀有较大影响,微颗粒含量高,空蚀破坏更严重;微颗粒对螺旋桨无空泡状态的噪声影响较大,可提高螺旋桨噪声的总声级,而对空泡状态下的螺旋桨噪声影响则不大。     

基于特征熵权与样本加权的大跨桥梁多车道交通荷载聚类模型

为满足交通流荷载作用下大跨桥梁结构评估的需要,研究了基于荷载参数特征的交通流状态划分方法。首先,基于实测交通流数据,按照车道属性统计分析得到交通流的单位小时特征参数样本,选择单位小时内车型比例、车头间距及交通流速度作为交通流状态划分的参考特征;其次,改进经典k-means聚类算法以增强其对高维、复杂交通流荷载分类的鲁棒性,即通过引入特征熵值来表征各特征参数对聚类效果的重要性,同时计算样本点与周围样本点的接近程度来赋予样本点权值,以削弱样本离散性对聚类质量的不利影响;最后,通过聚类算法得到11种具有不同参数特征的交通流荷载,分析了其作用下某大跨斜拉桥拉索应力响应及造成的疲劳损伤。结果表明：改进算法的聚类质量指标比原始k-means算法提高了40%以上,对交通流状态划分具有良好的适用性;通过算法得到的不同类别的交通流荷载的特征参数差异性明显,其占有率也大不相同,同一类别的交通流荷载各样本特征参数聚拢效果良好;同车道内不同类别的交通流荷载的拉索等效应力差别较大,其变异系数均在0.2以上,尤其在考虑了不同交通流荷载模型的占有率后,这种差异性进一步增大。上述结果表明该交通流荷载聚类与模拟方法是有...     

预制节段RPC梁干接缝直剪性能试验研究

为了探索预制节段RPC梁干接缝在荷载作用下的直剪性能,制作了20个RPC推出试件,采用了直剪试验的方法进行研究,分析了钢纤维类型(type-2000,type-2850)、键齿数量(整体式、单键齿、三键齿)、水平正应力(1 MPa,2 MPa)和混凝土强度这4种因素对RPC梁干接缝直剪强度的影响,记录了RPC梁干接缝在...     

墙顶集中荷载对挡土墙结构的影响分析

研究目的:挡土墙结构顶部作用集中荷载的工况出现在越来越多的工程建设中.目前国内外普遍将荷载简化为沿墙长方向的均布荷载,按照平面问题进行结构设计.这种简化计算方法往往是通过安全系数进行包络设计,缺乏理论支撑,造成工程浪费的同时也会因为对集中荷载下挡土墙稳定和内力分布考虑不周,给工程建设留下隐患.本文基于有限元软件ABAQ...     

驾驶经验对安全车速选择影响的研究

为研究驾驶员的驾驶经验对安全车速选择的影响,采用情景试验的方法,对驾驶员安全车速的感知进行了试验.研究结果表明:在不考虑驾驶车辆性能、驾驶任务缓急的情况下,驾驶经验对驾驶员安全车速的选择产生较大影响,有经验的驾驶员安全车速的选择在限速范围内相对集中,受道路及环境约束变化的影响较小,安全车速较为均衡;而无经验的驾驶员安全...     

汽车安全带性能试验方法

快节奏的现代生活使人们越来越依赖汽车带来的便利,然而频发的交通事故也造成可怕的后果。人们正在努力研究对策,防范交通事故,减少乘员伤亡。在汽车中装配安全带是一种普遍采用的措施。我国在1992年开始强制安装安全带。     

国外客车被动安全研究

近年来,国外大客车被动安全研究进展迅速,并取得了良好的效果。在欧美等国家,虽然公路客运量比重最大,但与其它交通工具相比,大客车交通事故死亡人数却是最少的,这与这些国家客车的被动安全研究有密切的关系。本文从国外客车事故统计与分析、被动安全研究方法以及目前正在研究的新项目等三方面对国外大型客车被动安全研究的状况进行介绍,以对我国刚刚起步的大客车被动安全的研究工作起到推动作用。