三维回转运动条件下水下潜器系统导管螺旋桨推力特性研究

采用多重重叠网格技术模拟一对称立式水下潜器在三维回转运动过程中水下潜器系统及其系统中导管螺旋桨的水动力特性,提出一种水下潜器三维回转运动数值计算模型,通过指定叠加运动来控制螺旋桨的旋转来对水下潜器的三维回转运动方式进行操纵.计算结果表明:提出的水下潜器三维回转运动数值计算模型可以预报水下潜器三维回转运动的动力状态;水下...     

系泊索属性对开敞式码头船舶系泊安全的影响分析

结合某工程实例,运用OPTIMOOR系泊分析软件,研究系泊索属性对开敞式码头船舶系泊安全的影响。以减少环境荷载作用下船舶运动量、均衡缆绳张力和减少断缆危险为目标,通过调节缆绳材质、直径,考虑导缆孔到绞盘的距离,增加预张力及缆尾索等方法,以期达到提高开敞式码头船舶系泊安全性的效果,此成果可为码头设计及港口管理人员提供参考。     

叶梢间隙对导管桨性能的影响分析

采用求解RANS方程的方法对某导管桨敞水流场进行数值模拟,并对导管桨流场特点进行分析。选择六种不同的叶梢间隙研究叶梢间隙对导管桨性能的影响。结果表明,导管桨的推力、力矩随叶梢间隙的增大而减小,叶梢间隙的改变同时改变了桨叶压力的分布。     

轮缘推进器与导管桨水动力及能量损失特性对比研究

作为船舶推进领域的一项卓越应用,轮缘推进器(RDT)具有诸多优点和广阔的应用前景。RDT的结构类似于导管桨(DP),两者主要都由叶片和导管构成。然而,RDT和DP却存在一些结构上的区别,这将引起水动力性能和能量损失分布出现明显的差异。本文采用计算流体力学(CFD)方法,结合SST k-ω湍流模型和熵产理论分析方法对RDT与DP进行数值模拟对比研究。研究结果表明：RDT在全进速范围内比DP具有更高的推力与扭矩,但效率低于DP。二者的能量损失与流动分离、流动摩擦和涡流等不良流动因素密切相关,造成二者能量损失的主要原因为湍流耗散。此外,RDT在全进速范围内比DP也具有更高的熵产。研究结果揭示了二者的水动力及能量损失特性,为其优化设计及能量损失识别提供参考。     

碰撞凹陷对导管架屈曲及疲劳强度的影响

以某导管架架腿在受台风影响下与运维船发生碰撞凹陷为基础,根据碰撞产生的实际凹陷尺寸,建立导管架架腿凹陷模型,采用Ansys软件研究碰撞凹陷对圆管屈曲承载能力及疲劳强度的影响。结果表明：在轴向荷载作用下,碰撞凹陷后圆管临界屈曲承载能力降低了45.87%。在临界屈曲载荷作用下,完整圆管径向位移沿圆管径向向外鼓曲,但凹陷圆管径向位移呈现局部向内凹陷和局部向外鼓曲的现象。碰撞凹陷后,凹陷圆管疲劳损伤值局部区域呈增加的趋势,疲劳损失最大值区域发生在凹陷中间凹痕的C点和D点区域。     

轨道交通枢纽深基坑开挖对紧邻运营地铁保护工程实践

深圳前海综合交通枢纽建设过程中,由于紧邻该工程西面是一直在运营的深圳地铁前海湾地铁站,涉及深圳地铁11号、5号、1号线三线换乘,同时枢纽基坑工程与深圳地铁11号线前海湾地铁站共用支护桩,深圳地铁11号线前海湾站基础为桩基础,深圳地铁5号和1号线前海湾站均为筏板基础。经过研究枢纽基坑和原深圳地铁11号、5号、1号线前海湾站结构型式与地质条件,设计单位考虑地铁保护措施,总包单位基于枢纽深基坑开挖对地铁保护实施措施,深基坑开挖工艺与基坑降排水,深基坑土方开挖预判地铁风险分析和防范,总包单位针对地铁保护结合原设计提出的建议和措施,以及基坑施工全周期地铁和基坑监测数据。实践证明,深基坑土方开挖施工到正负零结构封顶全过程,深圳前海综合交通枢纽深基坑和运营的深圳地铁11号、5号、1号线车站及轨行区均安全可靠。     

跨海大桥在近岛海域嵌岩桩施工平台搭建技术

针对近岛海域风、浪、流、潮、雾等恶劣复杂的海洋环境,且海蚀沟等地貌较为发育而形成陡峭、坚硬、裸露的海床岩石地貌特征给桥梁基础嵌岩桩施工带来的困难,结合工程实践,就其桩基施工中平台搭建技术难题的解决方法进行了简要阐述。     

多种运动模式下水下机器人导管螺旋桨的敞水性能研究

导管螺旋桨具有较大的推进力以及高效的姿态调整功能,能极大地提高水下机器人的推进效率。为了探索水下机器人运行时桨叶的振动、推力的产生和噪声的来源,文中利用计算流体动力学研究了直航、斜航和后退等多种运动模式下导管螺旋桨的推力系数、转矩系数和推进效率等敞水性能,并对螺旋桨弦向压力分布、桨叶表面的压力分布和速度分布分别进行了仿真研究,这些结果对工程实践中导管螺旋桨的选择具有重要的指导意义。     

基于层次分析和灰色聚类法的老龄导管架平台安全评估

为延长老龄导管架式海洋平台的使用寿命,对其进行安全评估具有重要意义.文章以渤海湾的一个老龄导管架平台为分析对象,建立了包含多重风险因素的安全评价指标体系,该体系包括三个层次:目标层,一级指标层,二级指标层.目标层包含3个一级指标:海洋环境,结构状态和人为因素.每个一级指标又分为3个二级指标.每个指标的权重通过层次分析法来计算以消除主观因素的影响.采用灰色聚类法定性和定量地评估导管架平台的失效风险.将风险评估标准分为5个等级,确定对应5个灰类的白化权函数.每个二级指标的灰色权向量由表上作业法计算得到.通过逐级计算,目标层的灰色评价值最终由灰色评价权向量单值化计算,灰色等级通过极大值原理确定.评价结果显示该老龄导管架平台失效风险等级是中等的.文中提出的安全评估方法是合理可行的.     

全回转拖轮操纵运动建模与仿真

为提高拖轮操纵模拟器的行为真实感,运用操纵性理论和分离型建模思想,建立全回转拖轮适用于四象限全工况操纵运动的数学模型.通过处理导管桨JD75系列和四象限螺旋桨Nordstrom系列试验图谱后,提出了导管桨四象限推力模型,同时提出了一种适用于全速域的拖轮船体水动力模型.搭建拖轮运动模拟平台,开展一系列操纵性仿真试验,包括速度试航试验、螺线试验、Z形试验、回转试验及停船试验.将仿真数据与Force Techno-logy公司提供的试验数据进行比较分析,一致性良好,表明该模型精度可满足航海上仿真的需要.