大型集装箱船主机与轴系校中工艺研究

主机与轴系是船舶动力装置最重要的部分,主机与轴系校中质量的好坏将决定船舶的动力性能,并直接影响机舱动力装置工作的可靠性与使用寿命.以5100TEU集装箱船为例,分析与探讨了大型集装箱船的主机和轴系校中工艺,总结了校中过程中的参数、测量方法及工装设备,其成果已用于实船建造.     

碳纤维加固技术在港口码头改造工程中的应用

目前混凝土结构的碳纤维加固技术主要用于陆上土木工程的结构物修复,由于港口码头的水工结构物均处于潮湿、水位变动频繁、氯离子含量较高的环境下,在原有港口工程案例中主要应用该技术加固混凝土结构的次要构件.本工程首次将碳纤维加固技术应用在码头结构物主要受力构件的加固中并取得成功,可为码头水工建筑物的加固修复提供参考.     

超大型结构物建造过程中滑道受力的建模分析

在建造过程中超大型结构物会受到多种因素的影响,特别是需要顶升的结构物,顶升装置的布置和支点受力情况将在很大程度上影响滑道和结构物的安全。采用Drucker-Prager Plasticity准则建立滑道和土的整体有限元模型,对青岛海洋工程基地5#滑道的桩基础进行系统分析,计算大型结构物建造过程中的滑道受力和沉降,为工程建设提供技术保障。     

城际铁路桥上纵向承台式无砟轨道扣件系统关键参数研究

为研究城际铁路纵向承台式无砟轨道扣件系统关键参数取值,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立客车-无砟轨道-桥梁耦合动力学模型,分析扣件刚度、扣件间距对桥上无砟轨道系统动力响应的影响规律,并基于层次分析法,对桥上无砟轨道系统动力特性进行综合评价。结果表明:随着扣件系统刚度增大,钢轨垂向位移减小,车体振动加速度、轮轨垂向力、轮重减载率和桥梁振动加速度均增大;随着扣件间距的增大,轮轨垂向力减小,车体振动加速度、轮重减载率、钢轨垂向位移和桥梁振动加速度均增大;综合考虑轨道变形以及工程造价,建议扣件系统刚度为50～80 kN/mm,扣件间距为0.6～0.7 m。     

不锈钢钢筋混凝土在地铁设计中的应用

从钢筋腐蚀寿命的角度出发说明不锈钢钢筋应用于地铁混凝土结构所具有的优势;利用现有的8根不锈钢钢筋混凝土梁的正截面承载力试验数据进行计算对比,结果表明《混凝土结构设计规范》关于梁正截面承载力的计算公式同样也适用于不锈钢钢筋混凝土梁,且计算偏于安全,同时还给出不锈钢钢筋与普通钢筋的对换表,方便不锈钢钢筋混凝土构件的设计;比较分析纵向受拉钢筋在不同应力比下不锈钢筋与普通钢筋混凝土构件最大裂缝宽度,得出在钢筋应力水平小于0.6的情况下,可以按照普通钢筋混凝土构件进行裂缝计算;针对地铁顶纵梁设计的耐腐蚀和造价两个方面提出不锈钢钢筋与普通钢筋混合使用的经济型构造措施,同时给出不锈钢钢筋建议使用的地下环境标准,为不锈钢钢筋混凝土在地铁设计中的实际应用提供参考。     

铁路简支梁桥减隔震支座设计参数的优化研究

运用结构最优化理论建立了考虑地震时车辆运行安全性的铁路简支梁桥减隔震体系优化设计模型,采用ANSYS中的一阶优化方法,在优化过程中考虑结构Rayleigh阻尼系数的变化对减隔震体系的影响及土和基础的相互作用,实现了对铅芯橡胶支座动力设计参数的优化设计.通过计算分析,得出了铅芯橡胶支座动力参数对桥梁地震响应的影响规律：在应用LRB对不同场地条件下的铁路简支梁桥进行减隔震设计时,屈服后刚度与屈服前刚度比α对结构地震响应有重要影响.因此,可以采用改变屈服后刚度与屈服前刚度比α的简化设计方法,满足桥梁地震响应的要求.为了提高系统的优化效率,在进行减隔震支座优化时,行车安全性的约束可以在优化过程外考虑,即在支座参数优化解确定后,再进行车辆地震输入谱密度强度SI值的验算.     

大跨度系杆拱桥主拱钢-混凝土结合段受力状态分析

以鹰潭市余信贵大跨度中承式钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,利用有限元软件分别建立大桥整体数值模型与钢-混凝土结合段局部实体数值模型,计算分析主拱钢-混凝土结合段在设计荷载作用下的受力状态与承载能力。分析结果表明:在持久状况荷载组合下,主拱肋钢-混凝土结合段模型变形连续,最大变形量为0.030 m,主拱肋钢-混凝土结合段结构刚度及变形满足要求;钢-混凝土结合段混凝土最大拉应力为1.63 MPa,钢结构部分Von-Mises等效应力最大值为236 MPa,均小于容许应力,满足结构设计要求;为避免应力集中,须对钢-混凝土结合段的坡口进行细化设计,或调整主跨系杆的张拉力。     

Experimental field study of floater motion effects on a main bearing in a full-scale spar floating wind turbine

In this paper we present a full-scale experimental field study of the effects of floater motion on a main bearing in a 6 MW turbine on a spar-type floating substructure. Floating wind turbines are necessary to access the full offshore wind power potential, but the characteristics of their operation leave a gap with respect to the rapidly developing empirical knowledge on operation of bottom-fixed turbines. Larger wind turbines are one of the most important contributions to reducing cost of energy, but challenge established drivetrain layouts, component size envelopes and analysis methods. We have used fibre optic strain sensor arrays to measure circumferential strain in the stationary ring in a main bearing. Strain data have been analysed in the time domain and the frequency domain and compared with data on environmental loads, floating turbine motion and turbine operation. The results show that the contribution to fluctuating strain from in-plane bending strain is two orders of magnitude larger than that from membrane strain. The fluctuating in-plane bending strain is the result of cyclic differences between blade bending moments, both in and out of the rotor plane, and is driven by wind loads and turbine rotation. The fluctuating membrane strain appears to be the result of both axial load from thrust, because of the bearing and roller geometry, and radial loads on the rotating bearing ring from total out-of-plane bending moments in the three blades. The membrane strain shows a contribution from slow-varying wind forces and floating turbine pitch motion. However, as the total fluctuating strain is dominated by the intrinsic effects of blade bending moments in these turbines, the relative effect of floater motion is very small. Mostly relevant for the intrinsic membrane strain, sum and difference frequencies appear in the measured responses as the result of nonlinear system behaviour. This is an important result with respect to turbine modelling and simulation, where global structural analyses and local drivetrain analyses are frequently decoupled.     

单叶片螺旋钢桩竖向承载特性数值分析

为分析单叶片螺旋钢桩在砂土地层竖向抗压承载特征,结合单叶片螺旋钢桩现场静载试验进行有限元软件模拟。将数值计算结果与现场实测数据进行对比分析,验证其数值计算结果的可靠性,其次采用该有限元软件分别模拟不同相对密实度砂土中几何参数不同的单叶片螺旋钢桩静载试验而得到不同荷载-位移曲线,同时将螺旋叶片直径的5%位移值对应荷载作为桩极限承载力。考虑砂土相对密实度,钢桩埋深,螺旋叶片直径,中心钢轴4个参数变化对单叶片螺旋钢桩极限承载力影响。结果表明:单叶片螺旋钢桩桩周土层的相对密实度和桩埋深是影响承载力的主要参数,螺旋钢桩叶片直径影响次之,钢轴直径的影响最小;同时,单叶片螺旋钢桩极限承载力增量百分比在松砂中最大,中密砂次之,密砂最小。     

基于WATV去噪的冲击特征提取方法在高速列车轴承故障诊断中的应用

提取高速列车轴承故障振动信号中的冲击特征,可以有效地对其进行故障诊断。利用"小波-全变差(Wavelet-Total Variation,WATV)"算法能够对信号进行稀疏引导的特点,提出了基于WATV去噪的冲击特征提取方法。该算法针对含噪声冲击特征的提取问题构建了目标优化函数,该函数融合了冲击特征的保真度度量算子以及惩罚因子。利用凸优化理论可对目标函数进行求解,从而增强信号在小波域和时域的稀疏性,使得特征提取结果最优化。通过构造一仿真信号对WATV算法的有效性进行了验证,并将该方法应用于高速列车齿轮箱轴承故障诊断中。结果表明,该方法能够很好地提取出信号中的冲击特征,并且频谱中的故障表征明显,能够有效地应用于高速列车轴承故障诊断中。