任意桥梁截面自由扭转常数计算的快速方法

计算任意截面的自由扭转常数可采用有限元分析方法,位移法有限元计算出的自由扭转常数比理论值偏大且网格剖分尺寸大小明显影响计算速度。本文从弹性理论圣维南自由扭转问题基本假设出发,针对悬臂梁模型采用基于位移的最小势能原理和基于应力的最小余能原理两种方法,推导势能泛函和余能泛函表达式,并求得泛函的极小值从而推导出相应的有限元方程,得到两种计算自由扭转常数公式。根据推导出的有限元方程,采用三角形单元编写程序进行两种截面的计算并与理论值对比。对比结果表明,采用两种方法计算自由扭转常数并取其平均值作为最终结果相较于采用单一位移法计算其精度大幅提高,两种方法互相参考有利于解决计算结果偏大和计算量过大的问题。     

突涌地质隧道TSP法弹性参数判识研究

结合云南4座在建高风险隧道典型突涌实例,对不同不良地质发生突涌的地质情况及突涌段落地震波反射法(TSP)的预报成果进行总结,分析各类突涌发生的工程地质条件和地震波反射法物理参数,归纳隧道突涌地质特征,得出大规模突涌时地震波反射法物理参数中纵波速度V_p、横波波速V_s、纵横波速比V_p/V_s和泊松比σ四项参数的判断标准:(1)富水时,V_p/V_s与σ都呈增长趋势,V_p/V_s变化率增长约5%以上,σ变化率增长约10%以上;(2)富水时,V_p/V_s由1.7→2.0变化,σ由0.25→0.3变化;(3)层状裂隙或构造破碎时,V_p均呈下降趋势;(4)存在裂隙及富水通道时,V_s均呈下降趋势;(5)V_p和V_s同时下降时,围岩破碎及地下水发育程度同步上升;(6)V_p上升、V_s下降时,围岩完整程度变化不大,地下水或裂隙发育程度上升。     

FPSO内孤立波载荷实验观测及理论预报模型研究

利用大型密度分层水槽开展了下凹型内孤立波作用在FPSO上的载荷特性系列实验;并依据实验工况,考虑KdV、eKdV和MCC内孤立波理论的适用性条件,数值研究了FPSO内孤立波载荷成分构成;基于实验结果和载荷成分构成,建立了FPSO内孤立波载荷的理论预报模型.研究表明:FPSO内孤立波水平载荷由粘性力和Froude-Krylov力组成,而垂向载荷主要为垂向Froude-Krylov力;Froude-Krylov力可通过动压力沿FPSO浮体湿表面积分得到,粘性力则通过经实验回归的摩擦系数Cf、形状修正因数K乘以内孤立波诱导水质点切向速度沿FPSO浮体湿表面积分得到.系列实验结果得出:摩擦系数Cf和形状修正因数K与雷诺数Re、KC数和流体层深度比h1/h有关;摩擦系数与Re呈自然对数关系;而形状修正因数K与KC数呈幂函数关系.理论预报模型预报的水平载荷、垂向载荷结果均与系列实验和数值结果吻合较好,并且发现随着内孤立波振幅的增加,载荷幅值近乎线性增加,而且上层流体深度对水平力幅值有明显的影响.     

大型综合体深基坑分期开挖关键技术

我国正处于城市建设的大力发展时期,在城市建设进程中,通过推进城市地下空间的综合开发利用,将为城市带来巨大的经济效益。光谷广场地下综合体在建设过程中,针对大型综合深基坑支护稳定、地表建筑物结构安全、既有枢纽交通不中断、复杂地下管线迁改、市区施工环保达标等问题,提出并应用了基坑开挖可视化交底、围护桩干法灌注、多层深基坑不平衡支护、围护结构爆破拆除等多项关键技术,显著减少了大型基坑工程开挖对周边建筑物的影响及对周边交通的影响(不中断交通),实现了各类管线的顺利迁改,为以后城市地下交通枢纽综合体设计及施工积累了丰富经验,为今后城市地下立体多元化交通建设发展奠定了基础,为城市地下空间开发提供了实践依据。     

氢能源产业技术标准化发展现况

氢能作为一种高效、清洁、可持续利用的二次能源被认为是构建未来以可再生能源为主的多元能源结构的重要载体,以其开发和利用技术为主逐渐形成全球化氢能产业规模,氢能产业技术发展离不开氢能技术标准的推动和支撑,纵观国内外氢能技术标准化的发展及现况,我国氢能技术与国外还存在很大的差距,在液氢制取与储运、船用氢能燃料电池动力系统、加氢站关键设备及部件等技术方面需要加大科研投入,预研相关技术标准,提前谋划布局,以标准引领我国氢能技术及产业快速、高质量发展。     

海洋核动力平台全频段舱室噪声预报与降噪方案研究

随着新规范对船舶及海上工作平台提出了更高要求，舱室噪声的控制及优化设计越来越受到人们的关注。本文首先对全频段舱室噪声预报软件——VA One软件统计能量分析理论及软件概况进行了阐述，其次应用该软件对海洋核动力平台进行几何建模与仿真计算。通过对舱室仿真计算结果与标准指标要求的对比分析，在设计阶段提出了海洋核动力平台舱室空气噪声综合治理降噪方案，该措施可以缩短建造周期、降低制造成本，提高海洋核动力平台的舒适性与安全性，具有十分重要的经济效益和社会效益。     

A signal decomposition method based on repeated extraction of maximum energy component for offshore structures

Contrary to most signal decomposition methods that usually decompose an original signal into a series of components simultaneously, a novel approach based on repeated extraction of Maximum Energy Component (MEC) is proposed. The approach starts from determination of the MEC referring to the estimated Power Spectral Density (PSD) function, and then represents the MEC by employing an exponential function to fit the original signal. By defining a stopping criterion based on two adjacent estimated PSDs, each MEC can be accurately extracted with an improved performance throughout the entire signal decomposition. To verify the proposed method, a single degree-of-freedom system subject to harmonic loads has been examined. Numerical results show that the analytical response can not only be decomposed into four MECs corresponding to the excitation and the system, respectively, but also provide an accurate estimation of natural frequency and damping ratio of the system. Meanwhile, by observing results from the Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD), Variational Mode Decomposition (VMD) and Prony based on state-space model (Prony-SS), an improved decomposition accuracy has been achieved from the proposed approach. Furthermore, experimental data from the Norwegian Deepwater Programme and two sets of field-test data from one fixed offshore platform and an offshore wind turbine have been used to demonstrate the correctness of the developed signal decomposition method. It is noted that divergence in results by Prony-SS can be observed when a very large model order is used, while the proposed method provides the better decomposition and reconstruction of signals.     

半约束模型试验--一种验证随浪和斜浪中波浪力计算的手段

本文采用半约束模型试验技术，对一条高速船在规则波中随浪和斜浪工况进行了流体动力系列试验，以探讨航运的安全性，验证作用于船体上波浪力的估算方法。对每次试验，以波动方程的形式采用数值估算方法确定环绕船模的波浪运动的时间历程。并用同样的方法从测量数据中提取垂荡和纵摇与模型测量运动，一阶波导纵荡、横荡作用力和首摇力矩。因此合理比较理论计算的波浪力与力矩的时间历程成为可能。这表明SSPA海事动力学的研究所(MDL)模型试验设施可以提供高质量的测量，与所述计算方法结合起来可用来验证理论计算和建立半经验方法。     

舰载特种起重机的时间-能量综合最优控制

舰载特种起重机是我国正在研制开发的多关节、可折叠式船用起重机。研究它的高效节能运行模式，也就是时间－能量综合最优控制意义重大，本文通过引入加权变量得到舰载特种起重机的时间－能量综合最优性能指标，证明了综合最优解的结构，并进一步提出了“预测平均动态理论”概念，应用此理论处理了舰载特种起重机的非线性和耦合，最终设计了反馈形式的时间－能量综合最优控制器。仿真的结果验证了此设计方法的正确有效性。     

EH4与地震反射法在高速公路长大深埋隧道勘察中的联合应用研究

EH4电磁成像系统是一套目前较先进的电磁勘探方法,具有探测深度大、设备轻、速度快、费用低、精度较高、直观等特点。地震反射法具有探测深度大、对地形要求不高、可划分多层界面、能提供波速、精度较高等特点。文章首次把EH4电磁法与地震反射法联合运用于高速公路长大深埋隧道勘察中,两者结果基本一致,由此成功解译出了隧道的软弱层、地下水及断层破碎带的位置,并划分出隧道的围岩类别,为高速公路长大深埋隧道提供了一种新的综合勘察方法。