冰区航行中船体结构冰压力分布特性的离散元分析

冰区船舶表面冰压力分布规律是其结构安全预警和冰载荷监测的重要辅助信息.本文采用基于GPU(Graphics Processing Unit)并行和粘结-破碎模型的离散元方法模拟平整冰在不同冰况条件下的破碎过程,进而获得船体结构表面的冰压力分布和大小.在冰压力的计算中,考虑时间上的累积效应,即累积最大值和累积平均值,从多个角度分析了船体结构表面的冰压力危险区域和冰压力分布特性.通过船体结构直行破冰的离散元模拟,分析了船体结构的总体冰载荷和局部冰压力.为验证本文方法在船体结构冰压力分析中的可靠性,根据冰载荷的IACS规范计算了船体结构与大块浮冰自由碰撞过程,对比分析了碰撞点上的冰压力.计算结果表明,离散元计算结果与规范对比误差保持在6.7％～18.1％之间.本文方法为冰区船舶的设计研发提供了可靠的分析手段,其计算结果可为船体结构的冰区航行安全预警和冰载荷监测提供合理的辅助决策信息.     

一种多功能除雪车的冷态高压吹除系统

本文分析了国内现有除雪车的吹雪功能现状,重点介绍了一种多功能除雪车的冷态高压吹除系统的工作原理、整车主要结构特点及功能作用。     

貊皮岭仿生态鱼道底坡和休息池水动力数值模拟*

根据貊皮岭仿生态鱼道工程特点以及过鱼要求,建立了鱼道池室三维紊流数学模型,论证了鱼道底坡和休息池尺度。研究结果表明：1）该鱼道隔板布置形式能够较好地满足鱼类上溯需求,推荐鱼道底坡为1/250条件下,隔墙（板）过鱼孔缝最大流速为0.90 m/s。2）不同方案休息池内均存在较大范围小流速区,可供鱼类上溯休憩。3）20 m池长方案休息池内小流速区范围较10 m池长方案有明显增加,能够更好地满足鱼类休息需求。     

透水性碎石丁坝绕流及块体受力的数值模拟

碎石丁坝常用于河道的水流调控,其水动力学特征是评估工程效应的重要依据。流固耦合数值模型可有效地用于模拟相关的水动力学过程,描述其力学特征。建立了带自由表面多孔介质水流模型和离散单元法相耦合的CFD-DEM数值模型,并依据试验数据对模型进行有效性及模拟精度的验证。利用该数值模型开展碎石丁坝绕流的数值模拟,研究结构透水性对局部流动和碎石体受力的影响。研究结果表明：1）随着丁坝透水性的增强,尾流区沿流向延长。2）不同坝体透水性条件下的主流区及尾流区的速度分布有明显的差异,但尾流区内的剪切流速的分布具有一定的相似性。3）丁坝结构受力分析显示,随着坝体透水性的增强,块体受力区域由坝头向坝身蔓延、受力区面积逐渐增大。     

桩承式路堤土拱效应形成机制离散元模拟

针对桩承式路堤,分别建立二维和三维离散元分析模型,开展土拱形成过程数值模拟。从细观角度研究不同路堤高度条件下桩承式路堤土拱形态和荷载传递机制,获得土拱效应充分发挥条件下的土体沉降模式,其模式呈现为椭圆形拱状。二维分析结果表明,当路堤填土高度达到一定值时,其高度约为0.8倍桩净距。由于二维土拱模型只能反映一个截面上的土拱效应,因而高估了路堤荷载传递效率。相比二维Trapdoor分析结果,三维条件下土拱效应充分发挥时所需的桩-土差异沉降更大,桩顶和桩间土压力随差异沉降的变化速率更慢,荷载传递效率更低且受填土高度影响更高。     

基于底摩擦试验的岩石边坡变形研究

底摩擦试验是利用相似原理对岩石边坡变形进行模拟的一种试验.应用底摩擦试验方法模拟在重力条件下的某大桥右岸边坡变形,从而对岸坡稳定性状况、变形机制以及破坏模式进行分析研究,最后应用离散元数值模拟对试验结果进行验证,对工程的设计、施工有一定的指导意义.     

磁悬浮列车直线感应电机恒转差频率磁场定向控制

为了解决磁悬浮列车直线电机传动系统与悬浮系统相互影响的关键问题,提出了一种直线感应电机恒转差频率磁场定向控制方法,在实现牵引的同时尽可能地减小了法向力波动对悬浮系统的影响。试验结果表明该控制系统性能优良、稳定。     

轨道不平顺数字特征分析

通过轨道不平顺数字特征研究轨道不平顺的平稳性和正态性。首先定义检验轨道不平顺平稳性和正态性的统计量,然后提出检验轨道不平顺的平稳性和正态性的方法,在此基础上,利用实测轨道不平顺数据对轨道不平顺随机过程数字特征进行详细分析,得到轨道不平顺平稳性和正态性的特征。     

B+级铸钢中大块珠光体形成原因探讨与消除方法

B+级铸钢(ZG25MnCrNi)是广泛应用于生产摇枕、侧架的重要材料,热处理工艺一般为900℃固熔3～4 h后吹风冷却,其金相组织为均匀细小的等轴铁素体+珠光体组织。近期一些生产厂家发现铁素体与珠光体基体中出现了一定比例的大块状珠光体组织。通过对该类异常组织的金相、元素分布与力学性能的分析,发现形成大块状珠光体的原因主要是由于热处理局部温度不均匀引起的残余铸态组织和遗传影响,但这类组织对B+级钢的力学性能没有显著影响。试验还表明通过在正火处理前施加1次高温退火可以消除该类异常组织。     

交流传动机车旋轮问题初探

针对交流传动机车旋轮问题,通过电机原理分析,探讨轮径差对交、直流牵引电动机转速的影响,提出参考建议。