精确模拟土壤反力对桩靴性能影响的研究

传统自升式钻井平台桩靴设计的方法,仅仅将土壤反作用力作为一个确定值,施加到桩靴上,并未考虑到桩靴与土壤相互作用过程中,土壤的性质的变化及变形对桩靴作用的影响.文章着重研究固体(土壤)力学对桩靴结构力学的影响.通过经验理论分析,并借助有限元精确模拟土壤,进行土壤对桩靴影响的细化研究.通过对比分析,得出对土壤的细化研究后,桩靴性能可以得到提高和优化的结论.     

基于动力刚度法与离散方案库的船舶板架结构动力优化设计

文章提出了一种基于动力刚度法和离散方案库的船舶板架结构动力优化设计方法。首先把船舶板架结构分解成由多个离散梁组成的组合结构,使用动力刚度法来分析计算带有机械隔振装置的船舶板架结构的固有频率和动力响应;应用等效静力算法计算结构在动载荷下的应力分布。与传统有限元方法相比较,文中分析方法具有计算精度好、运算速度快的优点。针对船舶板架结构的特点,结构动力优化设计选取纵桁和横向构件剖面惯性矩作为设计变量以减少设计变量的个数,并建立满足构件剖面尺寸搭配关系要求的构件尺寸方案库,在方案库中选择惯性矩大于设计变量取值且剖面面积最小的构件,直接得到结构参数离散值。最后通过船舶板架结构的动力优化实例验证了文中方法的有效性。     

船体艏部水动力性能优化

提出一种以势流兴波阻力理论Rankine源方法为基础,结合SHIPFLOW 软件为计算工具．利用CAD—CFD集成平台FRIENDSHIP—FrameWork软件进行变形优化．研究船舶的最小兴波阻力型线优化设计的方法．并考察了兴波优化得到的船型总阻力变化情况 在型线优化过程中．以兴波阻力系数为目标函数．排水量变化范围为约束条件．在Wiglev船体前端增加一个利用Feature建模技术参数化生成的球艏并调整艏部型线使得船体表面光顺。选取球鼻艏形状的各项参数作为基本设计变量．利用DOE方法对船艏进行优化．获得了设计航速下兴波阻力较小的船型．验证了所提方法进行船艏型线优化的有效性 相应的考察变形及优化前后总阻力变化情况表明：在高傅汝德数情况下增加球艏所带来的粘性阻力的增加小于兴波阻力的减小量,总阻力得到了改善,优化后得到的球艏能在进一步减小兴波的同时减小总阻力。此外,还运用所提方法对3100TEU船型的船艏,利用Delta Shift方法进行变形,在设计航速下,将变形的参数作为设计变量,利用DOE方法进行优化设计。结果显示：在排水量限制范围内当球鼻艏向上向前伸展一定长度时可以降低兴波阻力 与此同时．由于优化前后船体湿表面积变化很小．粘性阻力的变化并不明显．兴波的减小则使得总阻力得到了改善     

耙绞联合施工能力匹配计算分析

耙绞联合施工工艺是一项新兴的疏浚技术,耙吸式挖泥船和绞吸式挖泥船施工能力的合理匹配,在保证施工连续性、发挥耙绞联合施工的最大效率中起到了至关重要的作用。以黄骅港内航道耙绞联合施工为对象,进行耙绞联合施工能力匹配计算分析,并在实际工程中取得了良好的效益。     

集装箱码头作业集卡调度模型优化

为推动我国港航业发展,提高集装箱码头服务效率,分析码头作业效率的影响因素,认为集卡调度是其中的关键问题,提出通过提高集卡重载率、降低空耗来提升效率,并通过实例计算说明最小等待时间算法和最短路径算法能缩短集卡总运行距离,提升码头作业效率。     

吹填造陆工程对周围水体交换影响的数值模拟研究

在港口工程建设中,合理地综合利用疏浚土资源吹填造陆,可以产生巨大的经济效益。但吹填陆域形成后将会影响该区域海洋水体的对流-扩散,改变局部的海洋水动力,从而对该区域的海洋环境产生不利影响。为了更好地保护海洋环境,需要充分了解陆域形成前后水体交换的变化情况。根据国际常用规范标准,通过数值模拟分析,研究水体交换的变化规律。通过计算过水断面宽度,设置过水箱涵,优化设计方案,加快水体交换,达到保护海洋水环境的目的。     

船体零件智能优化排样系统的设计研究

针对船体零件的排样问题,开发了基于智能算法的板材套料优化排样系统。该系统采用粒子群算法,并将免疫记忆和浓度机制引入算法提高了零件的排序优化速度。通过零件图形信息数据库管理模块和排样解码算法,实现图形的输入和编码、定位排放和正交靠接及自动计算生成最优排样结果。排样实例表明了该系统具有良好界面和人机交互功能,且有效提高了排样自动化程度和材料利用率。     

天津港高沙岭港区防波堤口门优化布置

在总体规划及前期工作基础上,针对防波堤口门处流速较大以及港内存在环流等问题,参考以往经验采取针对性措施,优化防波堤口门布置。通过数学以及物理模型试验进行验证,以减小口门流速,以及由口门较强流速产生的港内较强回流对船舶进出的影响。     

提高船用阻尼材料应用效果的优化设计方法

基于模态应变能法及结构动力学优化理论,研究提高船用阻尼材料应用效果的多种方法。方法1是在满足所使用阻尼材料重量相同的条件下,首先对阻尼材料进行一定百分比的开孔,与同等重量的实心阻尼材料结构相比,贴敷开孔阻尼材料的结构损耗因子得到了提高;其次,以所用阻尼材料重量为优化目标函数,在满足给定的整体结构损耗因子约束条件下,建立贴敷阻尼材料复合悬臂板优化模型。方法2主要优化设计复合板不同区域阻尼材料的厚度值。方法3则主要针对复合板不同区域阻尼材料的分布进行拓扑优化设计,得出在给定复合板前3阶模态损耗因子约束条件下阻尼材料的最佳厚度值和拓扑分布。研究结果表明：阻尼材料上一定百分比的开孔可有效提高结构减振效果;通过重量目标函数及考虑损耗因子约束的阻尼材料结构厚度优化和拓扑分布优化,可以找到满足指定减振要求下阻尼材料用量最小的结构,且拓扑分布优化效果更好。     

潜艇安全走出水面搜索带条件分析和方案优化方法

潜艇走出水面舰艇搜索带方案分析和优化是潜艇战术行动方案分析和优化的一项重要内容。文中建立了潜艇走出搜索带条件分析数学模型,对安全走出的条件进行理论分析,给出了走出条件的通用表达式和最小走出速度计算公式,结合作战使用提出了3种走出方案优化标准并给出了相应的最优化方案计算方法。