管道超声导波检测技术

介绍了管道超声导渡检测技术的理论基础，指出了这一检测方法的技术关键；同时对现有已用于工程应用的导波检测设备与导渡检测实验系统作了描述和对比；总结了目前成熟的缺陷识别定位方法，在此基础上，对管道超声导波检测技术的广泛应用提出几点展望。     

Estimation of the response of a deeply immersed cylinder to the shock wave generated by an underwater explosion

The work presented in this paper is focused on the development of a simplified method to study the structural response of a deeply immersed cylinder subjected to the primary shock wave generated by an underwater explosion. The proposed analytical model is based on the string-on-foundation method initially developed by Hoo Fatt and Wierzbicki, who converted the two dimensional boundary value problem of a cylindrical shell to an equivalent one-dimensional problem of a plastic string on a plastic foundation. This method has already been extended by the authors to study the shock wave response of an unstiffened cylinder immersed in shallow water. The present work focuses on deep-immersed cylinders subjected to both high hydrostatic pressure and explosion shock wave. The elastic deformation energy of the cylinder under hydrostatic pressure is first calculated and used to determine the initial conditions of the dynamic problem. Cylinder deflection and plastic deformation energy are then calculated for various immersion depths. When confronted to numerical results, the proposed model appears to underestimate the increase of deflection and absorbed energy with the immersion depth. A thorough analysis of the results post-processed from Ls-Dyna/USA finite element simulations highlights a new mechanism which is due to the action of hydrostatic pressure that continues to push inward the immersed cylinder. In order to improve the analytical model, a correction factor on the hydrostatic pressure is introduced but it is finally concluded that a new mechanism dedicated to the late action of the hydrostatic pressure still needs to be developed.     

缓波型柔性立管构型优化及敏感性分析

针对缓波型柔性立管存在的波型较陡和浮子段张力较大的问题,对其进行优化,将单波构型优化为双波构型,运用集中质量法对改进前后的2种结构形式进行分析,确认双波构型在静力和动力响应下的张力及弯曲特性更优。在此基础上,对双波型柔性立管进行敏感性分析。在静力状态下,悬挂点和第2段浮子段末端对浮子段间隔和浮子段长度敏感;在动力响应下,悬挂段到第1段浮子段的张力变化和最小弯曲半径对浮子段间隔和大悬挂角非常敏感。研究得到的敏感性参数结论可作为缓波型柔性立管总体布置设计的参考。为提升缓波型柔性立管的性能,可合理增加浮子段与浮子段的间隔和悬挂角,但同时要满足规范的要求,避免关键部位动力响应过大。     

波浪与潮汐耦合模拟技术研究

波浪与潮汐耦合模拟技术相关研究,可为沿海防灾体系建设、灾害评估、预警及应对等提供技术支撑,对预防和减轻沿海台风暴潮和台风浪灾害具有重要的意义。回顾风暴潮和波浪物理模型试验的研究成果,分析波浪与潮汐耦合模拟的最新研究进展和发展趋势,通过将连续的风暴潮水位变化过程与加密离散后的波浪过程进行叠加,用造波机和生潮设备连续生潮造波的方法,在水槽中实现了潮位和波浪的同步变化,从而在实验室中实现波浪与潮汐的耦合模拟,并将之应用于模拟实例。     

中、英、美规范计算小尺寸桩(柱)波浪荷载的对比

为了研究中、英、美规范关于小尺寸桩(柱)的波浪荷载计算方法的异同点,针对港口工程中桩基结构的特点和实际项目中的波浪条件,通过不同的案例,对影响计算结果的各因素进行敏感性分析。结果表明,中、英、美规范中,计算小尺寸桩(柱)波浪荷载的基本原理相同,均采用Morison方程; 3种规范计算结果的变化规律基本一致;波浪计算理论、惯性力系数CM的取值、海洋生物影响及群桩效应考虑与否,是导致计算结果存在差异的主要原因。     

含惯性摆发电装置之浮标的水动力分析

文章利用拉格朗日方程推导了含惯性摆波能发电装置之浮标在规则波作用下的七自由度运动方程。为了验证所推导公式的正确性,制作了一个物理模型,并对无负载阻尼工况在水槽中进行了模型试验。借助商业软件AQWA-LINE计算浮标的附加质量、辐射阻尼系数及波浪扰动力。利用文中推导的方程,计算了浮标及摆锤的运动响应,并将理论计算得到的结果与实验结果进行了比较。最后,分析了负载阻尼系数对浮标纵摇运动、摆锤纵摇运动、摆锤相对纵摇运动及波能转换效率的影响。     

长距离浆体管道关阀水击压力计算

长距离浆体管道输送操作过程中会发生水击现象,严重影响系统运行的安全性和可靠性。关阀水击在管道操作过程中普遍存在。为通过模型计算,有效预测关阀水击压力,文中综合考虑了浆体特性对水击波速的影响,采用弹性水击理论,应用水击连锁方程得到浆体管道关阀水击压强模型。通过实验室实测数据与模型对比,验证了该模型数据与实测数据误差较小。     

基于双向最大绿波带宽的通用干道协调控制数解算法

针对现有数解算法假定绿波设计速度固定取值的局限,提出了一种基于双向最大绿波带宽的通用数解算法.首先确定了相邻理想间距的取值空间.其次推导了上行、下行偏移绿信比的计算公式.再次,给出了理想绿灯中心线其上下方绿信比的计算公式.最后,以双向绿波带宽之和最大为优化目标,以上行、下行绿波设计速度与信号周期为优化变量,建立了最大绿波带宽优化模型.以实例验证文中通用数解算法的有效性.分析结果表明:文中通用数解算法能够突破上行、下行绿波设计速度固定取值的局限,能够更易于获得理想的绿波协调控制效果,具有较好的通用性与实用性.     

基于水波原理的城市突发事件交通影响程度研究

分析城市突发事件对交通的影响程度,从而采取相应的交通应急对策,具有重要的现实意义.本文借助水波原理,将城市突发事件对交通的影响比拟成往水中扔石头产生的效应.提出了交通影响系数概念,并以此来界定突发事件对交通的影响程度;引入累积交通影响系数概念,利用二重积分构建了累积交通影响系数理论模型,从而评价突发事件对周边路网的综合交通影响程度.选取一起交通事故为例,在对调查数据筛选和整理的基础上,得到了交通影响系数时空分布图;根据交通影响系数随时间和距离的变化曲线特征,利用MATLAB构建了交通影响系数与时间和距离的关系模型;最后计算得到了事故的综合交通影响程度为0.466 7,结果表明该起事故对周边交通的影响较大.     

一线模型在黄河口岸线预报中的应用

建立了一种能够模拟黄河口海洋与河流混合动力作用模式下黄河口岸线淤积、延伸、侵蚀规律的一线数学模型。采用了反映岸线侵蚀重要因素的波浪破碎模型,并引入黄河径流挟带泥沙沿岸输沙率分布计算,不但提高了波浪计算的精度,也真实反映了黄河口门附近岸线演变现象的物理机制。研究结果表明,黄河口径流挟带的大量泥沙受到水流动力轴线影响,泥沙沿岸线的淤积是黄河口门附近岸线演变的重要因素之一。验证试验表明,模型计算结果与实测值吻合很好,可以用于黄河口岸线演变的预报计算。