复杂水域船舶通航安全风险耦合机理分析

船舶通航安全是水上安全中最为重要的组成部分之一。当前,复杂水域所发生的交通事故占水上交通事故比重较大。通过对宜昌、荆州、岳阳3地的实际调研结合近5a各复杂水域发生的交通事故,统计分析出影响复杂水域船舶通航安全的主要风险因素,利用 N-K 模型,计算出影响复杂水域船舶通航安全的多因素风险耦合发生的概率及风险值。并根据结果提出改善复杂水域船舶通航安全的策略。     

基于流固耦合有限元法的汽车发动机液力悬置动力学分析

介绍了车载发动机液力悬置流固耦合的有限元分析法,模拟了液力悬置的动态响应。通过瞬态时域响应的模拟结果,计算了液力悬置的动态性能。在计算过程中使用ALE方法进行坐标变换,有效解决了流体力学和结构动力学在坐标系上的不一致问题。计算过程无须估算或测试液力悬置的流体阻尼,无须测量橡胶主簧的体积刚度,可以得到液力悬置在时域内的动态响应,仿真结果与试验测试结果吻合较好。     

基于有限元法的锅炉过热器管剩余寿命预测

过热器换热过程的研究涉及到热流固耦合问题。基于热流固耦合控制方程,首先用FLUENT对过热器管进行流场分析。然后应用ANSYS结构分析模块得到过热器管应力场分布。最后在应力场计算结果的基础上,分别利用断裂力学及Monte-Carlo模拟法对过热器管进行了剩余寿命预测。结果显示,基于Monte-Carlo模拟法得到的剩余寿命具有更高的保证率。     

基于流体-结构耦合振动的液压脉动滤波器试验研究

分析了船上泵源液压系统压力脉动产生的原因及频率成分。根据气体消声器的原理,结合液压系统高压、大流量等工作特点,设计和制造了一种基于流体-结构(fluid-structure)耦合振动的结构共振式液压脉动滤波器,并推导出其波动衰减的传递矩阵模型。通过调整液压泵转速来改变压力脉动频率,在液压系统压力脉动试验平台上进行了三组对比试验。试验表明,当滤波器的结构振动体固有共振频率与系统频率接近时,系统的脉动能量得到有效衰减,系统的压力波动幅度和脉动率大幅降低。试验结果验证了结构共振式液压脉动滤波器的使用效能和存在的不足,它为液压系统振动控制提供了新的技术手段。     

基于BEM与VOF耦合模型的潜堤附近波浪变形研究*

BEM和VOF方法是目前模拟近岸波浪变形的2种有效方法。以这2种模型为基础构建了一个前域应用BEM、后域应用VOF方法的波浪数值计算耦合模型（BEM+VOF模型）,并应用该模型对波浪越过水下潜堤的波面变形过程进行研究。结果表明,计算值与实验值吻合良好,说明本文建立的波浪耦合模型可以很好地模拟波浪和结构物的相互作用。     

船用弧形齿联轴器啮合偏移运动学分析

通过对船用弧形齿联轴器受力、啮合特性及啮合偏移的运动学研究,分析了啮合偏移对齿侧间隙的影响,获得啮合偏移与齿侧间隙的定量关系.该项工作对降低船舶轴系的故障率很有意义.     

基于OpenFOAM的船舶与液舱流体晃荡在波浪中时域耦合运动的数值模拟

波浪中载液船舶运动激励舱内液体的晃荡,舱内液体晃荡产生的冲击力同时作用在舱壁上,进而影响船舶的运动姿态。波浪中船体水动力和时延函数是在势流理论范畴下采用切片法和脉冲响应函数方法计算获得的,液舱内液体非线性晃荡是基于粘性流理论实时计算模拟,两者耦合建立了波浪中载液船舶与液舱流体晃荡耦合的运动方程。论文基于开源CFD开发平台OpenFOAM,自主开发实现了船体运动与液舱晃荡的耦合计算程序,并进行了相应的数值模拟计算和验证工作。该方法完整地考虑了波浪、船体和液舱晃荡之间的耦合作用,并结合船体内外流场特点分别采用了势流和粘性流理论,具有较高的计算效率。通过数值模拟计算和模型实验研究表明,数值模拟计算能够清晰显现出液舱晃荡对船体全局运动影响,船体运动计算结果与模型实验结果吻合良好。     

潮间带风电场水动力数值模拟

为研究江苏省某地滨海潮间带风电场工程对所在海域波浪、潮流的影响,通过ADCIRC潮流模型和SWAN风浪模型模拟风、浪、流的耦合作用,建立滨海潮间带风电场的水动力数学模型,计算结果表明:该数学模型能较客观地反映当地水流和波浪场的基本情况,对在该区域建设滨海风电场具有重要的参考意义。     

虚拟样机技术在气垫船推进系统特性研究中的应用

由于气垫船的结构特点,传统的研究方法不适于气垫船推进系统特性研究.本文将现代虚拟样机技术引入气垫船推进系统特性研究中,对气垫船船体和轴系建模及船体-推进系统的耦合方法进行了比较研究.并应用本文提出研究方法,对某型气垫船推进轴系进行了动态支承力的仿真研究.     

重庆轻轨大溪沟车站桥动力性能分析

采用空间离散模型，计算重庆跨座式单轨交通线路大溪沟车站桥的结构自振特性。采用车桥作用理论的荷载列方法，计算15种工况下轻轨车辆经过时的结构振动。结果表明：该车站桥的结构设计较合理，结构具有足够的刚度，整体动力性能较好；桥上各处的振动均满足人体舒适度要求。