威海船厂港域波高数值计算*

应用能量平衡方程研究近岸随机波的传播变形是一种简单而实用的方法,其在海洋学以及海岸动力学中得到了广泛的应用。采用考虑绕射作用的能量平衡方程作为计算随机波浪传播变形的控制方程,以此建立的数学模型考虑了波浪的浅化、折射、绕射、反射和破碎。利用该模型对威海船厂港内随机波传播变形进行数值模拟,通过数值计算值与试验值的比较,发现在相同的考虑因素下两者是相当吻合的,说明模型在计算近岸随机波的传播变形时是实用而可靠的。     

凤凰港上盖物业对地铁百家湖车站结构的影响分析

由于地铁百家湖车站的建设先于凤凰港物业开发,设计者必须考虑给后期物业开发预留条件。为了研究上盖物业对车站结构的力学影响,采取有限差分软件FLAC 3D对不同工况下车站结构的受力过程进行三维数值模拟,得到了不同工况下车站及周边地层的位移特征、车站梁柱板节点应力及抗拔桩力学特征。如卸载工况下,车站与周边土体不均匀隆起,加载工况下,车站与周边土体的沉降差异等。通过分析这些力学特征,得出了最优的施工措施和建议,如跳槽开挖,分段施工;先施工车站外地下室,再施工车站部分上部结构,最后施工车站外上部结构的施工顺序是合理的。     

斜通道辅助竖井施工技术研究

长隧道施工时,竖井出碴、进料需垂直提升,施工交叉较多,导致隧道施工进度非常缓慢,为此提出增设一辅助竖井施工的斜通道与主隧道斜交的方案。结合实际工程,采用大型有限元软件进行数值模拟论证方案的可行性,在此基础上改进施工方案,并依据规范制订详细的监测方案,进行施工实时监测,现场实施效果和监测数据表明,改进后的方案经济合理,斜通道与主隧道安全可靠,工期大为缩短,说明此施工方案有效、可行。     

成都某地铁车站排桩支护结构受力变形规律研究

为了研究排桩支护结构的受力变形规律,指导基坑的信息化施工,针对成都某地铁车站基坑的地质条件较差、开挖深度较大(23 m)、支护形式较复杂(排桩+4道钢管支撑)的特点,对基坑的施工过程进行了精心监测,并建立了三维有限元模型,应用ABAQUS软件对基坑的开挖过程进行数值模拟。通过计算结果与监测结果的对比分析发现:1)多支点排桩支护结构的桩身水平位移曲线通常呈"弓形"分布,第1道支撑对减小桩顶位移有非常重要的作用;2)支撑的设置对减小桩身弯矩有重要作用;3)支撑轴力会受到相邻支撑设置的影响;4)计算桩后土压力与朗肯主动土压力、静止土压力均有差异。     

一种减轻装有EPS汽车转向扭矩的控制策略

本文提出了一种新的电动助力转向系统的控制策略,以减小车辆静止时改变方向所需的转向力。以前尝试通过减少不良的转向振动来减少转向扭矩失败的原因是因为高辅助增益往往会产生震荡或增加噪声敏感性。为了消除此种振动,开发出一种基于控制齿轮角速度的控制策略,它是在简化的转向模型的基础上开发出来的。这个实验获得了很好的齿轮角速度的估计值,这样就有可能消除方向盘所有旋转速度下的振动。实验证明在方向盘大转速变换下,转向扭矩显著降低,无振动传输给司机。所提出的控制策略使用一个辅助来获得超过原来的三倍以上的增益。此外,所提出的控制策略不需要补充传感器。     

Impact of phytoplankton community size on a linked global ocean optical and ecosystem model

We isolated the effect phytoplankton cell size has on varying remote sensing reflectance spectra (R_rs(λ)) in the presence of optically active constituents by using optical and radiative transfer models linked in an offline diagnostic calculation to a global biogeochemical/ecosystem/circulation model with explicit phytoplankton size classes. Two case studies were carried out, each with several scenarios to isolate the effects of chlorophyll concentration, phytoplankton cell size, and size-varying phytoplankton absorption on R_rs(λ). The goal of the study was to determine the relative contribution of phytoplankton cell size and chlorophyll to overall R_rs(λ) and to understand where a standard band ratio algorithm (OC4) may under/overestimate chlorophyll due to R_rs(λ) being significantly affected by phytoplankton size. Phytoplankton cell size was found to contribute secondarily to R_rs(λ) variability and to amplify or dampen the seasonal cycle in R_rs(λ), driven by chlorophyll. Size and chlorophyll were found to change in phase at low to mid-latitudes, but were anti-correlated or poorly correlated at high latitudes. Phytoplankton size effects increased model calculated R_rs(443) in the subtropical ocean during local spring through early fall months in both hemispheres and decreased R_rs(443) in the Northern Hemisphere high latitude regions during local summer to fall months. This study attempts to tease apart when/where variability about the OC4 relationship may be associated with cell size variability. The OC4 algorithm may underestimate [Chl] when the fraction of microplankton is elevated, which occurs in the model simulations during local spring/summer months at high latitudes in both hemispheres.     

肥大型船模操纵性水动力CFD预报的试验验证分析

肥大型船操纵性水动力的预报不仅是肥大型船操纵性设计多方案选型及优化的基础,而且是水面船操纵性水动力预报中的难点.文章探讨了CFD在肥大型船操纵性水动力预报方面的应用能力和预报精度,并进行了系列模型的CFD计算与验证分析,结果表明所建立的肥大型船操纵性水动力CFD数值预报方法具有良好的精度和普适性.     

蒸汽喷射压缩器特性计算与分析

基于热力学原理并引入气体动力学函数,建立了蒸汽喷射压缩器的计算模型,提出了喷射压缩器喷射系数及压缩压力等特性参数的计算方法.计算分析了工作蒸汽压力、引射蒸汽压力、压缩比等对最佳喷射系数的影响,以及喷射系数和压缩压力、压缩比的关系特性,为蒸汽喷射压缩器的热力参数设计提供了理论依据和有效的计算方法.     

基于颗粒流的膨胀土路基破坏特征分析

研究目的:膨胀土具有强烈胀缩性,常处于非饱和状态,对水分状态的变化十分敏感,并由此引起膨胀土强度和体积的变化,往往造成工程建筑物的破坏。结合新建玉蒙线膨胀土路基的修筑,利用颗粒流离散元方法,对膨胀土的干湿胀缩效应从颗粒间强度变化及颗粒体积胀缩入手进行数值模拟,分析膨胀土路基在干湿胀缩循环下的破坏特征及过程。研究结论:颗粒流数值方法可以合理再现膨胀土的室内加压平衡法膨胀力测试实验及自由膨胀率测试实验;通过对膨胀土路基进行单次胀缩及多次胀缩模拟试验,可从细观角度揭示了膨胀土路基在胀缩循环下的浅表层塌滑现象;对比现场部分填筑中路基的破坏特征,表明数值模拟与现场情况基本吻合。     

船模阻力评估模块开发

依托数值水池创新专项,文章借助商业软件STARCCM+方便的可视化界面以及工程应用的经验,探索出了一套船舶阻力计算策略,然后通过策略移植和转化,开发出了基于Open FOAM的船模阻力评估模块。为了达到工业化应用的要求,在开发船模阻力评估模块时不仅力求精确性而且还要兼顾鲁棒性。最后在12艘不同类型单桨商船25个工况点的测试计算中,所有样本点的计算精度都达到了3%以内,船模阻力评估模块的工程实用性得到了验证。