基于速度势迭代的面元法预报对转桨性能

采用基于诱导速度势迭代的面元法预报对转桨的定常水动力性能,在计算中,前桨和后桨的相互干扰通过影响系数实现;前桨尾涡面距后桨表面太近时的异变影响系数通过Lagrange插值求出。同时采用基于诱导速度迭代的面元法预报对转桨水动力性能,并与基于诱导速度势法进行对比,计算结果表明,采用诱导速度势迭代的方法计算的结果与试验值吻合良好。与基于诱导速度迭代的方法相比,计算结果精确,且可以节省计算时间。     

高桩墩台式码头面层混凝土裂缝成因及控制措施

面层混凝土裂缝是码头工程的质量通病,严重影响着码头的整体观感及结构耐久性,必须有针对性地对裂缝形态及成因进行研究,并采取有效的控制措施。介绍了华南某高桩墩台式码头的构造设计及施工工艺特点,分析码头面层结构各类混凝土裂缝的形态特征及分布情况,并通过模拟计算混凝土结构的温度与应力,分析各类裂缝的成因。结合码头的具体施工工艺提出了针对高桩墩台式码头面层混凝土裂缝的综合控制措施。     

新近吹填淤泥地基真空预压加固效果主要影响因素分析

新近吹填淤泥地基经浅表层快速加固技术(属于无砂垫层真空预压技术)处理后效果不理想,因此,从客观因素和主观因素两方面进行了深入研究。研究结果表明:1)新近吹填淤泥的物理性质及其渗透系数是客观影响因素,致使真空固结排水难度大,真空预压过程中各排水板(满足现行规范规定的相关排水性能指标)周围出现严重的"壁垒"现象,进而导致地基加固效果不理想。2)竖向排水系统和水平排水系统的排水性能是主观影响因素。现行规范中规定的塑料排水板滤膜的等效孔径过小(O950.075 mm),排水板弯曲变形较大,水平排水系统中负压损失程度大,也导致地基加固效果不理想。3)直排式水平排水系统埋入素土细中细中粗砂水平排水垫层中,可以提高其三维透水效果。     

铰连接在深水S型铺管中的应用

为了能够在S型铺管过程中将管线、船体和托管架三者作为一个整体进行耦合分析,使用势流理论用于计算船体受到的波浪力,广义弹性接触面法模拟托辊与管线之间的接触,采用带有铰接刚度的铰连接来模拟管线的上弯段,集中质量法用于模拟管线的中垂段和下弯段。通过时域全耦合方程将整个系统联立求解,并将这种方法的结果和未考虑上弯段管线接触的结果与实验值进行了对比发现:新计算方法能够使管线受力和船体运动都更为接近于实际值。对管线张力进行了谱密度分析,得到了对管线张力作用较大的频谱范围,为其在不同海况下的适应性提供了技术参数。     

船载液化矿粉晃荡特性的数值仿真与实验研究

近年来,以镍矿粉为代表的易流态化货物在海上运输中由于矿粉随船舶持续晃荡形成液化流动导致沉船的事故时有发生。本文首先基于常见船舱结构尺寸建立三维船载液化矿粉数值模型,然后利用高性能计算机和CFD软件Fluent模拟分析数个周期内矿粉随船舱横摇时的运动变化规律,并对更长时间内矿粉货物受晃荡影响产生单侧堆积现象加剧趋势进行模拟分析。此外,通过室内小比例模型进一步考察研究液化矿粉晃荡的形成过程,并通过实验数据和对应小比例数值模型计算结果的对比,对研究手段和数据的准确性进行相互验证。研究结果旨在为矿粉货物的远洋运输安全和相关沉船成因分析提供依据和参考。     

海面舰船尾迹SAR图像仿真

舰船尾迹的仿真研究有利于合成孔径雷达(SAR)对舰船的检测与识别。针对舰船航行环境的复杂性,提出了一套较为完整的舰船尾迹仿真方法。在引入快速傅里叶变换(FFT)快速求解海面基础上,加入波流相互作用,使海面与尾迹较真实的融合在一起,然后基于随机多尺度模型给出了舰船尾迹后向散射的简化计算模型,最后结合速度聚束调制和调制变换函数仿真出SAR图像,仿真结果表明该方法的可行性。     

表面粗糙度对立管涡激振动响应影响的试验研究

应用模型试验的方法,研究了表面粗糙度对立管涡激振动响应特性的影响规律,对不同粗糙度条件下立管所受拖曳力、升力、端部张力、漩涡泄放频率、结构振动响应频率、位移响应等参数的变化规律进行了对比分析。结果表明：与立管横向振动相比,立管流向振动更早出现锁定现象,因此当折合速度较低时,立管流向振动的涡激振动响应要大于横向振动。立管张力均存在两个峰值频率,其中一个峰值频率为主导频率,与拖曳力主导频率吻合,由流向涡激振动所产生;另一个峰值频率为主导频率的一半,与升力主导频率吻合,由横向涡激振动所产生。因此可以看出：横向涡激振动与流向涡激振动通过张力作用而相互影响。与光滑立管相比,表面粗糙度降低了立管的涡激振动位移响应,减小了涡激振动的锁定区域,但提高了漩涡泄放频率。对于不同粗糙度下的粗糙立管,随着粗糙度的增加,立管的锁定区域开始点逐渐提前,锁定结束点逐渐推迟,锁定区域逐渐变宽。     

水面舰艇总体技术发展研究

阐述了水面舰艇总体技术在海军装备发展中的地位和作用,回顾了水面舰艇总体技术的发展历程,在分析其主要构成以及信息时代海上作战特点的基础上,提出信息时代对水面舰艇总体技术的发展要求.     

Numerical simulation of viscous liquid sloshing by moving-particle semi-implicit method

A meshless numerical simulation method, the moving-particle semi-implicit method （MPS） is presented in this paper to study the sloshing phenomenon in ocean and naval engineering. As a meshless method, MPS uses particles to replace the mesh in traditional methods, the governing equations are discretized by virtue of the relationship of particles, and the Poisson equation of pressure is solved by incomplete Cholesky conjugate gradient method （ICCG）, the free surface is tracked by the change of numerical density. A numerical experiment of viscous liquid sloshing tank was presented and compared with the result got by the difference method with the VOF, and an additional modification step was added to make the simulation more stable. The results show that the MPS method is suitable for the simulation of viscous liquid sloshing, with the advantage in arranging the particles easily, especially on some complex curved surface.     

非线性破坏准则下被动土压力的计算

基于采用非线性Mohr-Coulomb破坏准则,提出一个对刚性挡土墙的墙后被动土压力计算方法,分析和确定了滑动面的位置以及此时被动土压力的大小.首先,应用"切线法"引入了变量Ct和φt,然后运用迭代法计算得出对应于不同潜在滑动面上的Ct和φt,再运用广义库仑土压力理论求解被动土压力.其中对应于最大被动土压力的滑动面即为最危险滑动面,此时的被动土压力即为所求.通过与采用线性Mohr-Coulomb破坏准则下的研究比较得出,采用线性Mohr-Coulomb破坏准则计算的被动土压力结果偏大,在实际工程设计中偏于不安全,而采用非线性Mohr-Coulomb破坏准则在确定刚性挡土墙的墙后被动土压力时更加符合实际工程,结果更加准确.