江海石化码头结构的升级改造设计

通过分析原有码头的平面布置和结构现状,结合靠泊作业要求和后方库区发展的需要,研究了码头升级改造的必要性;提出了码头平面改造方案,即在码头泊位长度方向设置2个靠船墩来满足大船的靠泊要求,在现有码头上、下游侧各增设1座30.0 m长的靠船装卸平台来满足码头同时停靠2艘小船的靠泊和装卸要求,并提出了相应的结构改造方案。通过对老码头的平面和结构改造,使原码头从靠泊2.5万t级油品码头升级为靠泊5.0万t级的液体化工码头。     

近似模型在非均匀环肋圆柱耐压壳优化中的应用研究

为提高潜水器耐压壳的稳定性和材料的利用率,该文在圆柱耐压壳设计中引入了非均匀肋骨布置方案,采用不等刚度不等间距分布的肋骨形式。在优化过程中,引入了近似模型技术,提出基于近似模型的非均匀环肋圆柱壳结构优化设计方法,通过试验设计在设计空间内选取样本点,建立近似模型,并以此搭建了近似模型优化策略对环肋圆柱耐压壳进行优化。研究结果表明,对于非均匀环肋圆柱壳采用合理的肋骨布置方案能有效地提高其力学性能及材料利用率;二阶 RSM 近似模型和 RBF 近似模型均能合理反映样本空间的样本点,基于近似模型优化方法能以较小的计算量克服优化过程中出现的数值噪声和错误。良好的优化结果表明该优化方法具有广泛的应用前景和空间。     

弱可压缩移动粒子半隐式方法（WC-MPS）与湍流大涡模型（LES）模拟溃坝流动

应用弱可压缩移动粒子半隐式法（WC-MPS）结合湍流大涡模型(LES)模拟了自由液面流动问题。该方法通过流体状态方程实现流场压力的直接计算,并根据大涡模拟Smagorinsky模型来计算湍流项。最后应用该方法,针对两个溃坝自由液面流动问题,特别考虑不同粒子直径以及湍流Smagorinsky系数,进行数值对比研究以及实验对比分析,得到了采用较小粒子直径和较大湍流Smagorinsky系数模拟大变形自由液面具有较好结果的结论。     

考虑震源扰动作用的深埋隧洞开挖失稳研究

随着深部资源开挖难度的逐渐加大,加之震动作用的影响,深埋地下工程开挖安全与稳定控制成为面临的主要问题。采用数值模拟方法,对点震源和震面波扰动作用下深埋隧洞开挖稳定的影响进行数值计算,分析震源波在围岩体中的传播和衰减规律及其对地下工程开挖的稳定影响和冲击作用。研究结果表明:1)震源波主要向巷道方向传播,并不断向巷道围岩四周扩散,波动作用表现为对顶板整体向下、两边帮向内侧、底板向上;2)无支护条件下巷道围岩体受波动影响很大,应加强开挖支护强度或设置柔性吸能层以减小冲击破坏。研究结果可为深埋地下工程开挖安全和稳定控制提供依据。     

狮子洋隧道陆地段盾构施工横向地表沉降研究

为了预测盾构隧道施工引起的地表横向沉降,针对狮子洋隧道陆地段DIK42+660断面地层,通过理论分析,利用Peck公式对该断面地表横向沉降量进行计算;通过数值模拟,利用ANSYS建立地层的有限元模型,并从数值模拟结果中获取地表单元的横向沉降量;最后通过与现场监测结果对比,对理论分析和数值模拟的地表横向沉降量预测方法进行评价。研究结果可为盾构隧道地表沉降的预测提供有效的方法。     

基于动态面控制的船舶动力定位控制律设计

针对水面船舶动力定位控制问题,考虑带有未知界的时变环境扰动,将动态面控制技术与矢量逆推方法相结合,设计了船舶动力定位系统的自适应鲁棒非线性控制律。引入动态面控制技术,利用一阶滤波器的微分项代替虚拟控制矢量的微分项,使得在控制律设计过程中的微分运算被简单的代数运算所替代,简化了计算,易于工程实现。为阻止自适应参数漂移,采用包含基于σ-修正泄漏项的自适应律估计未知扰动的界。应用Lyapunov函数证明了所设计的控制律能迫使船舶的位置和艏向角达到并保持在期望值,保证船舶动力定位闭环系统中所有信号最终一致有界。仿真结果表明：在水平面上,当船舶初始位置偏离期望位置25 m 时,利用设计的控制律能迫使船舶在50 s内达到期望的目标位置,因此,所设计的控制律是有效的。     

水面舰艇固体垃圾处理对策

随着各国越来越重视保护海洋环境,船舶垃圾处理问题也越来越受到人们的关注。本文首先介绍船舶特殊区域内外固体垃圾处理的排放要求,以及目前船舶固体垃圾的几种主要处理技术,再针对水面舰艇固体垃圾分类、固定垃圾处理设备配置以及处理方式等方面进行详细分析,并提出国内水面舰艇固体垃圾处理的相应对策,最后给出防治结合的处理建议。     

美国战略核潜艇新型水面救援舱概念设计

核潜艇安全问题至关重要。本文对美国当前的潜艇救援策略进行分析,认为其救援能力存在不足,需要研发一种水面救援舱,使艇员能够集体逃生。之后对水面救援舱进行可行性分析,并结合美国战略核潜艇提出具体设计方案,供我国援潜救生装备设计人员参考。     

舰船造型设计及其量化评价方法

由于缺乏前期顶层的概念创意和系统的理论指导及设计方法,舰船的艺术造型设计处在分散、孤立研究和个别运用的低级阶段。在现代工业设计思想的指导下,分析舰船造型设计与总体设计的相关性;基于功能论和系统工程理论,在舰船总体设计的各个阶段系统地开展造型设计,通过定量结构变化法和机能面关系界定法进行造型单元的变化与组合,生成既满足功能要求又符合审美取向的造型方案;建立舰船造型设计评价指标体系,采用层次分析法和多元模糊评价法,实现各项指标的权值计算和造型多方案评价结果的量化求解。