浮体横摇运动传递函数数学建模的频域分析研究及相关数值验证(英文)

This paper investigates mathematical modelling of response amplitude operator(RAO) or transfer function using the frequency-based analysis for uncoupled roll motion of a floating body under the influence of small amplitude regular waves. The hydrodynamic coefficients are computed using strip theory formulation by integrating over the length of the floating body. Considering sinusoidal wave with frequency( ω) varying between 0.3 rad/s and 1.2 rad/s acts on beam to the floating body for zero forward speed, analytical expressions of RAO in frequency domain is obtained. Using the normalization procedure and frequency based analysis, group based classifications are obtained and accordingly governing equations are formulated for each case. After applying the fourth order Runge-Kutta method numerical solutions are obtained and relative importance of the hydrodynamic coefficients is analyzed. To illustrate the roll amplitude effects numerical experiments have been carried out for a Panamax container ship under the action of sinusoidal wave with a fixed wave height. The effect of viscous damping on RAO is evaluated and the model is validated using convergence, consistency and stability analysis. This modelling approach could be useful to model floating body dynamics for higher degrees of freedom and to validate the result.     

Experimental Research on Flash Boiling Spray of Dimethyl Ether

The high-speed digital imaging technique is applied to observe the developing process of flash boiling spray of dimethyl ether at low ambient pressure, and the effects of nozzle opening pressure and nozzle hole diameter on the spray shape, spray tip penetration and spray angle during the injection are investigated. The experimental results show that the time when the vortex ring structure of flash boiling spray forms and its developing process are determined by the combined action of the bubble growth and breakup in the spray and the air drag on the leading end of spray; with the enhancement of nozzle opening pressure, the spray tip penetration increases and the spray angle decreases. The influence of nozzle hole diameter on the spray tip penetration is relatively complicated, the spray tip penetration is longer with a smaller nozzle hole diameter at the early stage of injection, while the situation is just opposite at the later stage of injection. This paper establishes that the variation of spray angle is consistent with that of nozzle hole diameter.     

内倾船型的非线性横摇仿真分析

为解决内倾船型的非线性横摇工程分析问题,以内倾船型为对象,基于横摇、纵摇和升沉相互独立的假设,以线性耐波性计算软件预报的响应函数为基础,开发能计入船舶横倾过程中复原力臂的非线性因素对耐波性影响的预报软件,该软件可用于确定不同船型方案的非线性横摇时历曲线.采用该软件完成内倾船型与常规船型之间非线性横摇的差异对比,提出内倾船型在设计中需注意的地方：在设计过程中宜综合考虑内倾幅度与运动之间的影响后再确定内倾程度;采取措施减少内倾船型的纵摇幅值可在一定程度上减少内倾船型的横摇.     

超大基坑中环撑与桁架直撑的方案优选

随着超大异形深基坑在建筑工程中的出现越来越普遍,在深基坑开挖和结构回筑阶段如何保证基坑安全成为业界人士关注的重点,通过广佛环线城际铁路地下车站陈村站超长、超宽基坑设计支撑方案的比选,结合周边环境及地质水文情况,从基坑安全性、可行性和经济性等多方面出发,分为四种工况进行理论计算分析,得出基坑环形内支撑和桁架直撑的优缺点,为相似工程的设计提供借鉴.     

不规则交叉口无信号渠化设计

随着我国经济水平不断提高,城市人口和汽车数量与日俱增,使城市交通面临日渐繁重的压力,特别是一些不规则的交叉口成了城市交通的瓶颈,形成了新的堵点,给城市的发展造成了严重影响.鉴于此,以南方某市的一个异型交叉口为例,通过交通调查、现状分析,探讨基于创新和以人为本的思路进行渠化设计改造,从而为不规则交叉口优化设计提供借鉴.     

自抗扰技术在水下航行体横滚姿态

在某些极端工况下,PID横滚姿态控制器性能变差,难以满足使用要求。对此,提出采用经自适应差分算法优化以及引进新型非线性函数的ADRC作为其控制方法。给出了ADRC横滚控制器的具体形式,在典型干扰下进行了仿真研究。对比PID控制器,改进后的ADRC在模型参数大摄动、外界强干扰等情况下,具有更好的环境适应能力。     

考虑浮环支承的涡轮增压器转子系统动力学行为研究

车用涡轮增压器作为一种高速旋转机械是由浮动轴承支承的。在高速高温工况下油膜的强非线性作用使转子系统在较大的转速范围内表现出复杂的动力学现象。本文利用双油膜短轴承模型结合涡轮增压器转子离散化模型进行建模和数值仿真,分别从浮环转速比、特征频谱、油膜偏心率三个方面比较分析来描述涡轮增压器全浮动轴承支承的转子系统的失稳特征。     

不同病害情况下盾构隧道环向刚度的计算方法

为研究盾构管片环向刚度分布问题,针对盾构隧道产生的各类病害和实际的接头位置,建立各类病害发生后的管片结构环向刚度模型。计算结果表明： 1）管片环向刚度模型的理论计算结果与管片的实际刚度分布情况相符,具有较高的精度。 2）刚度计算模型能真实准确地揭示出管片结构环向变刚度的分布情况,所建立的刚度分布模型是正确与合理的。刚度模型的建立有利于后期研究盾构隧道病害发生后的盾构管片各截面内力重新分布问题,为后续研究奠定基础。     

城市多路交叉口交通组织优化设计

多路交叉口的交通组织是我困交叉交通改造设计的重难点。在多路交叉的情况下,从减少冲突点出发,交通组织设计中往往会采用环形交叉的形式。但是随着交通量的不断增长,当路口交通量比较大时,单独环形控制交叉口有可能出现环道“锁死”的危险。因此,以凤台县“大转盘”为例,讨论多路交叉口存不同控制方式下的效果,主要分析多路交叉在单独环形控制和环形加信号控制下的区别,最后分析总结多路交叉进行组织优化的经验。     

常开式离合器膜片弹簧支撑环对接合点的影响

分析了带支撑环和不带支撑环情况下膜片弹簧分别在自由状态、空行程状态、压紧状态下的载荷-变形情况.以一款正在开发的混合动力车型中的常开式离合器膜片弹簧为研究对象,分析了带支撑环和不带支撑环对离合器接合点的影响,得出带支撑环可以减少离合器打开时间、对离合器油缸压力控制响应速度和换挡品质有较大提升的结论.