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。     

大跨双塔斜拉桥的动力特性与地震响应分析

结合某大跨双塔斜拉桥工程设计实例,采用大型有限元软件ANSYS建立了三维有限元计算模型,分析了该桥的动力特性,并采用反应谱法进行了地震反应分析。研究结果表明：由于采用了半漂浮斜拉桥体系,主梁梁端位移较大,极易造成主、引桥间碰撞且对两端伸缩缝不利,可采用弹性约束或设置阻尼器等措施来限制主梁梁端位移。     

高桩码头异常靠泊有限元仿真模拟

船舶大型化、靠泊作业频繁、管理漏洞以及某些不可抗力因素造成异常靠泊事故时有发生。目前,码头在异常靠泊情况下的受力及位移特性尚不明确,损伤评估缺乏理论基础,为使现场检测更有针对性,利用ANSYS有限元结构分析软件建立了受损码头的数学模型,考虑了桩土间相互作用及橡胶护舷对碰撞的缓冲作用。将模型碰撞损伤结果与码头实际受损情况进行对比,简要分析了碰撞中部分结构受力极值的相对关系和位移情况。结果表明：在该碰撞实例条件下,模型运行基本可反映异常靠泊发生时高桩码头结构损伤情况。     

系泊船舶在横浪作用下撞击能量计算参数Cm 取值研究

船舶附加水体质量系数Cm的取值对计算系泊船舶在横浪作用下的撞击能量具有十分重要的影响,目前国内外相关文献对该参数取值差异较大,且国内水运行业规范的参数取值偏小,给结构安全带来一定隐患。经过对取值规定的比较,并参照计算公式、结合工程实例分析计算结果,得知国内现行规范Cm的取值明显小于国内外相关规范和研究报告的取值。建议20万吨级以上船舶增大Cm取值为1.7～2.0。     

系泊船舶运动响应周期试验研究

针对国内外系泊船舶物理模型试验中所给系泊船舶运动响应周期特征参数的不同,对横向波浪作用下一艘26.6×104 m3系泊LNG船舶的运动响应周期特性进行物理模型试验研究。结果表明,半载状态下,纵移运动存在着32 s的自振周期;横移运动为周期性间歇增长运动,横移运动周期与系泊船舶固有横摇周期的比值在1.11～1.23,大体上随波浪周期增大成倍数增长;横摇运动峰值随波浪周期增大而增大,横摇运动周期与系泊船舶固有横摇周期的比值在1.23～1.48,大体上随波浪周期增大成倍数增长;不同装载状态下回转运动均存在着较长的自振周期:半载状态为30 s,满载状态为32 s。     

船闸闸门滚珠丝杆传动式启闭机的运动及受力分析

京杭运河苏北段上的刘老涧一线船闸首次使用了滚珠丝杆传动式启闭机,为了揭示其运动规律及受力情况,为今后的应用和改造提供理论依据,在启闭机无变频控制及有变频控制两种情况下对其运动及受力进行分析研究.结果表明:当启闭机螺母导套以1.8 m/min的设计速度沿导轨作直线运动时,无论是否采用变频控制,均满足设计300 kN启闭力的要求;采用变频控制后,闸门实现了“慢-快-慢”变速运行,闸门开启关闭时更加平稳、驱动力更大,闸门角速度及驱动力大小变化率达到了33％左右.     

淤泥质海岸环抱式港池建设期的潮流泥沙数值模拟*

利用二维数值模型,对徐圩港大环抱方案工程期间的流场和含沙量分布进行了模拟计算,研究了口门尺度和港内布置形式对口门附近水动力特征及泥沙淤积的影响.结果表明,港内水域面积与口门过水面积的比值决定了口门附近水动力条件的强弱,而水动力条件则与口门附近港池、航道的淤积强度存在一定的反比例关系.在环抱式港池的建设初期,应尽量减小港内无效水域的面积,适当放宽口门宽度,从而在改善口门水流条件的同时,降低港内的淤积强度.     

虾峙门口外30万吨级人工航道试通航观测研究

以国内第一条建成、水深最大、通航条件非常复杂的30万吨级人工航道——虾峙门口外人工航道为研究对象,在航道试通航期间,国内首次采用30万吨级实船开展航道适航检验观测研究,并同步进行航槽开挖初期的阶段性回淤观测研究,以13艘30万吨级船舶实时通航参数及10个月监测水深数据为基础,进行了超规范航道设计参数合理性的验证,同时对航道建成后的适应性、稳定性、可维护性及安全性进行了多角度分析.经观测研究分析表明,虾峙门人工航道设计参数合理,满足设计船型安全通航要求,航道稳定性及可维护性较好.该研究成果为该航道安全通行、后期维护及通航规则制定提供了重要技术依据.     

长洲枢纽双线船闸堵船原因分析及对策

文章阐述了长洲双线船闸运行3 a来的堵船滞航现象,对其主要原因进行了分析。同时提出了具体措施,包括航道整治及相关配套工程建设,扩建三线四线船闸,建立高效的协调机制,联合调度枢纽水库,协调发电、调水和压咸补淡调水等各方利益。     

基于ABAQUS的内河航道岸坡稳定性分析

通过采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,主要研究了考虑稳定渗流和波浪力作用下内河航道岸坡的稳定性。根据广西壮族自治区右江上游那吉库区岸坡整治工程数值模拟研究项目的要求,分别对岸坡在稳定渗流、波浪力和两者共同作用下的情况建立了数值模型,分析不同工况下岸坡的稳定性;并采用强度折减法求得安全系数,将结果与基于传统极限平衡理论的Morgenstern-Price法进行对比,来验证其可靠性。