基于CML的级联失效下异质多层交通网络节点抵抗特性研究

为了有效刻画拟合实际的多层交通网络级联失效过程，识别多层网络中对整体韧性安全影响显著的对象，提升交通网络抵抗失效的能力，建立一种基于耦合映象格子（Coupled Map Lattice， CML）的级联失效模型。首先，将交通管控措施赋予交通网络节点额外的容纳能力引申为节点抵抗特性，通过为CML添加抵抗参数H，形成考虑抵抗特性的级联失效（HCML）模型，沿常值-拓扑关联-时变拓扑关联的路径深化H的表征方式，并在小世界（Small World， SW）网络上对比3类表征方式的优劣；其次，应用Space H方法建立异质3层公共交通网络，对比度值与介数2种时变拓扑指标关联的抵抗效果，探究不同交通层抵抗系数对网络失效的影响程度；最后，在6组不同的网络结构上进行HCML模型与传统模型的对比，讨论建网方法、网络规模等不同网络性质的差异对模型有效性的影响，并结合实际客运数据验证HCML模型优越性。研究结果表明：3类表征方式中时变拓扑关联可以兼顾其余2类的优点；同等条件中网络在介数关联的抵抗特性作用下失效增速更缓，模型识别得到的对网络整体失效影响更大交通方式符合客流量实际；HCML模型在多种不同类型的多层交通网络中均可以有效实施，相比于传统模型，HCML模型的最终失效比例平均下降了5.78%，与实际交通级联失效过程更加拟合。     

Experimental investigation on the dynamic responses of a free-hanging water intake riser under vessel motion

A large-scale model test of a free-hanging water intake riser (WIR) is performed in an ocean basin to investigate the riser responses under vessel motion. Top end of the WIR is forced to oscillate at given vessel motion trajectories. Fiber Brag Grating (FBG) strain sensors are used to measure the WIR dynamic responses. Experimental results firstly confirms that the free-hanging WIR would experience out-of-plane vortex-induced vibrations (VIVs) under pure vessel motion even for the case with a KC number as low as 5. Meanwhile, comparison between numerical results and experimental measurements suggests a significant drag amplification by out-of-plane vessel motion-induced VIV. What’s more, further study on WIR response frequencies and cross section trajectories reveals a strong correlation between vessel motion-induced VIV and local KC number distribution, owing to the small KC number effect. The presented work provides useful references for gaining a better understanding on VIV induced by vessel motion, and for the development of future prediction models.     

超大型自航绞吸式挖泥船结构设计与研究

基于目前世界上总装机功率20000kW以上的超大型自航绞吸式挖泥船资料,结合国内自主设计的、装机功率最大的“天鲲号”绞吸式挖泥船的设计与建造,对超大型自航绞吸式挖泥船的主体结构设计,包括船体骨架型式,结构钢材选取,船体总纵强度的分析,船体振动分析等方面进行阐述与梳理,并针对该船型的结构设计关键区域,包括龙门架结构,桥架结构,钢桩台车区域加强结构等进行深入的分析与研究,为超大型自航绞吸式挖泥船结构设计和强度分析提供参考和设计思路。     

某集装箱船上层建筑振动控制方法

文中对某集装箱船上层建筑出现的振动问题进行模态分析,找出引起其振动的主要激励源,提出几种增强其刚度的振动控制方案,并将其计算频率结果与激励频率进行对比,采用避开激励频率的方法,给出了上层建筑振动控制的优化方案。经实船振动测试,优化方案的上层建筑振动响应有了显著减少,验证了振动控制方法的有效性。     

惯容器对船舶舱室低频隔振效果的影响研究

本文首先介绍了一种并联式ISD被动隔振系统并建立了该系统的理论公式,发现隔振对象的振幅取决于激励的振幅、频率比、系统的阻尼比以及惯质比。为了研究惯容器对船舶舱室低频隔振的影响,选用了挖泥船监控舱室作为研究对象,研究结果表明,惯容器能够降低共振频率,抑制共振峰,惯质系数越大,系统阻尼比越小,效果越明显。在使用惯容器后,监控舱室的低频隔振效果得到明显的提升,8.5Hz处的加速度共振峰下降了75%,本文的研究成果为惯容器在船海领域的应用提供了参考。     

水下压电智能结构振动控制中 传感器/作动器位置优化

文章围绕智能结构水下振动控制中传感器/作动器的位置优化问题,搭建Abaqus-Matlab联合建模平台,得到水下智能结构的状态空间模型,建立基于能量传递的优化准则,在频段为0～600 Hz处,对比可选传感器及作动器位置区域的可控、可观度的大小,由此获得了传感器/作动器的最佳粘贴位置。最后通过相同激励信号下,不同配置位置的水下压电智能圆柱壳振动能量传递的大小,验证了优选位置的合理性。     

基于l1范数稀疏解的水下双层圆柱壳振动声辐射预报影响因素研究

基于模态叠加法理论,采用l1范数稀疏解方法,实现了水下双层圆柱壳由内壳有限测点振速值重构得到内、外壳振速空间分布,进而基于边界元理论对结构水下辐射声场进行预报。通过数值计算,分析了模态数目、测点数目和模态振型误差等因素对振动声辐射预报结果的影响,为指导速度场重构时模态数目、测点数目的选取提供了一定的理论依据;结果表明基于l1范数稀疏解声学预报方法对模态振型误差有一定的鲁棒性。最后开展了水下典型双层圆柱壳结构振动声辐射预报的试验研究,可为工程领域结构的声振预报提供一定的指导思路。     

6.1万吨散货船居住区振动分析及对策研究

在6.1万吨散货船航行试验振动测量过程中,发现主机转速为91 r/min时居住区纵向振动较为严重。文章根据船体结构有限元模态分析理论,结合局部结构振动特性以及主要激励源判断,查找出居住区结构振动异常的原因,并通过采取调整压载水的对策很好地处理了该处振动问题,最终进行了有限元计算和实船测试的双重验证,计算和测试结果均满足技术规格书要求的ISO 6954振动标准,为此类船型设计和运营提供一定的技术参考。     

高寒高海拔多年冻土区拓宽路基差异沉降

为了研究高寒高海拔多年冻土区拓宽路基面层吸热对下伏多年冻土温度与沉降的影响, 建立了基于热力耦合理论的差异沉降计算的有限元模型, 并利用实体工程监测数据对模型进行了修正, 分析了不同季节、不同填高与阴阳坡工况下拓宽侧路基差异沉降分布规律, 确定了多年冻土区最优路基拓宽位置。研究结果表明: 多年冻土区拓宽路基最大融深与沉降均出现在秋季, 10月份的变形最不利, 病害特征最突出, 其中4m填高路基第10年最大差异沉降为16.9cm, 分别为7、1、4月份沉降的1.1、1.4、1.7倍; 差异沉降与路基填高存在正相关性, 当路基填高分别为2、4、6 m时, 10年内路基的差异沉降分别为13.2、16.9、18.1cm; 阴坡侧拓宽路基的温度与沉降变化小于阳坡侧, 在10年内, 阳坡侧拓宽路基底面最大升温为1.3℃, 阴坡侧为0.6℃, 阳坡侧拓宽路基最大差异沉降为16.9cm, 阴坡侧为12.3cm; 即使阴坡侧拓宽, 差异沉降仍使拓宽路基顶面形成一个斜率为2%~3%的斜坡, 进而使路面产生较大附加应力, 最终造成结构层病害。     

机械设备振源三向激励力测试方法

机械设备传递到船体上的激励力对船舶结构振动噪声预报有着重要意义。对于弹性安装的设备,提出采用基于隔振器阻抗特性的激励力间接测试方法和基于三向力传感器的直接测试方法。以小型柴油机为实验对象,用PCB三向力传感器直接测量柴油机机脚通过隔振器传递到基座的激励力,提出力传感器噪声干扰的抑制措施。实验结果表明,三向激励力间接测试值的误差小于3 dB,保证了测试精度,可作为准确值验证间接测试方法,在工程中采用间接测试方法完全可以代替直接测试方法。