船舶操纵水动力导数的数值求解及敏感度分析

[目的]为了兼顾船舶操纵运动预报的成本与精度,基于数值计算方法,结合水动力导数敏感度分析,提出一种船舶操纵运动预报方法。[方法]首先,求解RANS方程,应用流体体积（VOF）法捕捉自由液面,采用动态网格方法对DTMB 5 415船型进行约束运动的数值计算,并将回归得到的线性水动力导数与试验值进行对比,验证数值方案的有效性;然后,基于MMG分离建模方法建立DTMB 5 415船模的操纵数学模型,并利用龙格-库塔算法进行求解,对船舶回转和Z形操纵运动进行仿真;最后,分析水动力导数对这2种操纵运动的敏感度。[结果]结果显示,采用所提方法得到的操纵轨迹和衡准参数仿真结果与试验结果一致,回转运动参数的平均误差为5.1%,Z形操纵运动参数的平均误差为11.7%,较文献使用CFD进行自航船模模拟得到运动参数的精度与计算成本均有所改善;水动力敏感度分析结果也验证了部分非线性水动力导数对操纵性衡准的影响较小,可以使用经验公式进行估算。[结论]研究表明采用所提方法进行船舶操纵性预报方法可行,可在满足工程应用精度的同时大大减少计算成本,尤其适用于船舶设计阶段的操纵性预报及优化。     

Design optimization of a torpedo shell structure

An optimized methodology to design a more robust torpedo shell is proposed. The method has taken into account reliability requirements and controllable and uncontrollable factors such as geometry, load, material properties, manufacturing processes, installation, etc. as well as human and environmental factors. The result is a more realistic shell design. Our reliability optimization design model was developed based on sensitivity analysis. Details of the design model are given in this paper. An example of a torpedo shell design based on this model is given and demonstrates that the method produces designs that are more effective and reliable than traditional torpedo shell designs. This method can be used for other torpedo system designs.     

不同温拌剂对沥青路用性能的影响

为研究不同类型温拌剂对于沥青性能的影响,选择常用降黏型温拌剂Sasobit和发泡型温拌剂Asphamin分别加入到基质沥青和SBS改性沥青中,通过针入度、软化点、延度及黏度试验,研究对比这两类温拌剂对沥青感温性能、高低温性能及黏滞性的影响。由等黏温度定理,推算出部分温拌沥青混合料的施工温度,并以此对比分析其降温效果。结果表明:两类温拌剂均能显著提高沥青高温性能,掺入4%Sasobit和4%Aspha-min能使沥青软化点分别增长48%和31%,均可有效降低沥青的高温黏度和压实温度(降温范围在18～24℃之间)。同时,也能提升沥青的低温黏度(95℃下分别提升278%和14.7%),提高沥青路面抗流动变形的能力。但两种温拌剂对沥青低温性能呈不利影响,且这种不利影响与掺量呈正相关,因此应合理控制温拌剂掺量。     

黄土地区公路边坡客土喷播试验研究

陕西黄土地区具有干旱半干旱、半干旱或半湿润的气候特点,土质疏松,公路边坡易被侵蚀。2004年3~9月,禹门口-阎良高速公路采用客土喷播技术,开展了黄土边坡生态恢复试验研究。2004~2006年的观测结果表明,在该地区采取客土喷播技术,能够在公路边坡快速地建立起良好的植被,1年后植被覆盖率可以达到100%。边坡一旦建立植被,只要植物种类配比恰当,植物群落能够保持相对稳定。坡比是影响生态恢复效果的重要因素,有条件的话,宜采用1∶1的边坡。     

白车身动态灵敏度分析及优化设计

建立了国产某轿车白车身有限元模型,计算得出白车身低阶振动固有频率和固有振型,进行了振动固有频率对壳体厚度等结构参数的灵敏度分析,在灵敏度分析的基础上,选取灵敏部件进行了结构优化设计。     

非动力转向架研究与分析

介绍 2 0 0km/h动力分散交流电动车组的非动力转向架的开发研制过程。在该转向架的研制中采用正交设计法进行动力学仿真计算优化设计参数。通过滚动振动试验台试验和线路运行试验进一步优选方案。线路运行试验结果表明该转向架设计路线正确、参数选择合理 ,运行品质优良 ,并多次创造中国铁路试验速度纪录     

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石太客运专线是我国铁路快速客运网的骨架之一，亦是铁路网“八纵八横”主通道的重要组成部分。本文通过对石太客运通道旅客进行大量问卷调查的基础上，根据通道的实际情况，引入了旅客交通方式选择行为的效用函数，对传统的Logit模型进行改进，构建了石太客运通道中客运专线和高速公路的竞争模型，对通道两种最主要交通方式的市场竞争能力进行分析。最后，以高速公路旅行速度和票价为主要扰动变量，分析高速公路服务水平变化，对石太客运专线竞争能力的影响。结论对提高石太客运专线运营管理水平，合理制定运输组织方案，具有重要的参考价值。     

重力式锚碇抗滑移稳定性设计参数敏感性分析

以重力式锚碇设计方案为背景,对影响锚碇抗滑动稳定性的设计参数开展了敏感性分析,识别出其中对锚碇稳定性具有显著控制性的设计参数.此外,对作用于锚碇主缆缆力的主要影响参数进行了敏感性分析.分析结果可以为重力式锚碇的设计优化提供一些基础数据,并为挖掘锚碇设计空间提供技术支撑.     

变截面薄壁箱梁剪力滞计算的 板元梁段法

为了计算分析变截面薄壁箱梁剪力滞效应及其参数的敏感性,提出一种考虑剪力滞效应的三节点板元梁段法。基于箱梁截面内应变-位移-基本变形之间的关系,以形函数作为单元内高度变化的插值函数,利用最小势能原理推导出梁段法对应的等参有限元行列式。使用编写的有限元程序对算例进行计算,梁段单元法计算结果与模型的实测值及有限元数值结果均吻合良好,验证了理论方法与公式推导的正确性和可靠性;在集中和均布荷载2种工况下,分别考察变截面薄壁箱梁剪力滞效应分析中常见影响参数的敏感性,研究结果表明:翼宽比、宽跨比和腹板倾角是影响变截面箱梁剪力滞效应的主要因素。文中方法计算精度好、效率高,对分析变截面箱梁的剪力滞效应具有一定的参考价值。     

地铁车辆车体侧摆试验及参数灵敏度分析

通过车辆动力学仿真来计算车辆动态限界的方法在我国已被广泛应用。动力学模型是影响车体动态限界计算精度的关键因素,可以通过车体倾摆试验来验证动力学模型。以某地铁列车的拖车和动车为研究对象,建立了车辆非线性动力学仿真模型,开展了车体侧摆试验。通过仿真和试验的相对误差分析,验证了仿真模型的准确性;设计了关键悬挂参数的正交试验,分析了关键悬挂参数对车体侧摆角度灵敏度的影响,以及关键悬挂件非线性对误差的影响。