竖向预应力作用效果的数值模拟与预应力损失的试验研究

对箱梁竖向预应力筋张拉引起的混凝土竖向应力和螺纹钢筋的应力进行了有限元计算和现场测试分析,测试结果表明预应力损失离散性很大,而且预应力损失可能高达50%.这是由于箱梁的高度有限,竖向预应力筋的长度都比较短,因而在达到张拉控制应力时高强精轧螺纹粗钢筋的伸长量有限.目前的竖向预应力锚固技术尚存在不足,在锚固时稍有不慎造成钢筋回缩量偏大,很容易造成预应力损失.     

动力定位系统舵桨组合推力分配研究

针对船舶动力定位系统推力分配中舵桨组合的推力建模及优化分配问题,将舵桨组合的非凸推力区域转化成4个凸区域,采用切换控制理论把非线性最优化问题转换为线性最优化问题。将舵、桨组合起来进行推力建模,以最小推力、舵角变化和推力误差为优化目标,对推进器的推力变化率、舵角变化率、推力误差范围和推力大小作了约束,采用多边形的方法把推力范围约束转化为线性不等式约束,基于总功率与总推力误差在不同推力区域设计了切换逻辑,实现了在不同的推力分配器中的切换。实船试验结果表明舵桨组合推力模型及推力分配策略是切实可行的,满足了推力分配的要求,在配备舵的动力定位船上具有良好的应用前景。     

海面浮标通信电波传播损耗研究与仿真

论文从海上无线电通信特点出发,采用Longley-Rice模型对海面浮标中继通信系统电波传输损耗进行仿真研究,确立了海面浮标通信与海洋环境及通信系统结构的关系,通过对海面浮标通信电波传播损耗进行研究,为浮标通信系统设计特别是对浮体结构设计提供必要的理论依据。     

多阶底部上的垂直可渗透结构斜海洋波的阻尼研究(英文)

Oblique ocean wave damping by a vertical porous structure placed on a multi-step bottom topography is studied with the help of linear water wave theory. Some portion of the oblique wave, incident on the porous structure, gets reflected by the multi-step bottom and the porous structure, and the rest propagates into the water medium following the porous structure. Two cases are considered: first a solid vertical wall placed at a finite distance from the porous structure in the water medium following the porous structure and then a special case of an unbounded water medium following the porous structure. In both cases, boundary value problems are set up in three different media, the first medium being water, the second medium being the porous structure consisting of p vertical regions-one above each step and the third medium being water again. By using the matching conditions along the virtualvertical boundaries, a system of linear equations is deduced. The behavior of the reflection coefficient and the dimensionless amplitude of the transmitted progressive wave due to different relevant parameters are studied. Energy loss due to the propagation of oblique water wave through the porous structure is also carried out. The effects of various parameters, such as number of evanescent modes, porosity, friction factor, structure width, number of steps and angle of incidence, on the reflection coefficient and the dimensionless amplitude of the transmitted wave are studied graphically for both cases. Number of evanescent modes merely affects the scattering phenomenon. But higher values of porosity show relatively lower reflection than that for lower porosity. Oscillation in the reflection coefficient is observed for lower values of friction factor but it disappears with an increase in the value of friction factor. Amplitude of the transmitted progressive wave is independent of the porosity of the structure. But lower value of friction factor causes higher transmission. The investigation is then carried out for the second case, i.e., when the wall is absent. The significant difference between the two cases considered here is that the reflection due to a thin porous structure is very high when the solid wall exists as compared to the case when no wall is present. Energy loss due to different porosity, friction factor, structure width and angle of incidence is also examined. Validity of our model is ascertained by matching it with an available one.     

水动反冲击力及其应用

船艇迎浪前进时,在风浪冲击下,艏部会高高翘起、而后又在波谷中跌落,形成纵摇、拍击、颠簸、失速、航速下降、稳定安全性降低等缺点。为了克服这样的不良航态,必须在水动力流场中,造成克服这些弱点的水动力和相应的水动力矩沿船体合理分布。为此,提出设置不同于常规船艇的船底浸湿面外形,使之产生足够强大的水动反冲击力、水动升力及相应的水动航向稳定扶正力矩,确保船艇不偏离目标;凭借足够强大的的水动升力和相应的船艇纵向稳定扶正力矩,消除船艇的纵摇拍击;以相应的船体横向稳定扶正力矩来克服船艇的横摇摆动。最终确保船艇平稳高速地破浪前进。而在风浪中转弯时所激起的强大水动离心力、水动反冲击力、水动升力和相应的水动助回转力矩、水动抗船体向心倾覆扶正力矩又能使船艇以很小的回转半径高速、稳定、安全地在风浪中转弯。     

自导系统右放大装置分析与替代化研究

自导系统在进行目标回波接收时,基阵利用声电能量转换,形成上、下、左、右四个波束进入放大装置,放大装置对其进行选频放大与混响抑制。文章对右放大装置电路进行具体分析,获得其选频放大与混响抑制工作特性,并进行替代化研究,所得结论有利于掌握上、下、左、右四个放大装置的工作特性,同时为该自导系统故障诊断及替代化设计研究进一步奠定基础。     

提高船用阻尼材料应用效果的优化设计方法

基于模态应变能法及结构动力学优化理论,研究提高船用阻尼材料应用效果的多种方法。方法1是在满足所使用阻尼材料重量相同的条件下,首先对阻尼材料进行一定百分比的开孔,与同等重量的实心阻尼材料结构相比,贴敷开孔阻尼材料的结构损耗因子得到了提高;其次,以所用阻尼材料重量为优化目标函数,在满足给定的整体结构损耗因子约束条件下,建立贴敷阻尼材料复合悬臂板优化模型。方法2主要优化设计复合板不同区域阻尼材料的厚度值。方法3则主要针对复合板不同区域阻尼材料的分布进行拓扑优化设计,得出在给定复合板前3阶模态损耗因子约束条件下阻尼材料的最佳厚度值和拓扑分布。研究结果表明：阻尼材料上一定百分比的开孔可有效提高结构减振效果;通过重量目标函数及考虑损耗因子约束的阻尼材料结构厚度优化和拓扑分布优化,可以找到满足指定减振要求下阻尼材料用量最小的结构,且拓扑分布优化效果更好。     

舰船高传递损失复合托板振动特性优化设计

基于结构动力学优化设计理论,研究了潜艇典型舱段双层圆柱壳舷间高传递损失复合托板结构。通过初步优化,得到隔振效果最优的刚性阻振质量块的最优截面尺寸和布设位置,并将最优参数的刚性阻振质量块等效为相同截面惯性矩的球扁钢。在满足舱段总重量及危险截面结构强度的约束条件下,以舱段非耐压壳体全频域内的平均振动加速度级为目标函数,对高传递损失复合托板的开孔半径和托板角度进行动力学优化设计,得到最优振动特性的复合托板形式。由优化结果得到,在中、高频段内,高传递损失复合托板有明显的降噪作用,舱段非耐压壳体全频域内的平均振动加速度级降低了1.66 dB。     

采用计轴系统叠加轨道电路解决分路不良的探索与应用

主要针对站内轨道电路分路不良问题进行实际分析,利用计轴技术的优点,采用计轴系统叠加轨道电路作为解决轨道电路分路不良的方案。计轴系统通过对轨道区段两端计轴检测点统计的轴数进行比较,确认区段是否空闲,并控制相应的轨道继电器、实现自动检查区段状况;同时,合理地与既有电气集中设备有机结合,彻底解决分路不良问题,最大限度地保证行车安全。     

船用柴油机排气冷却消声器流体与消声特性

为了降低船用柴油机排气噪声,并对废气进行冷却以降低红外辐射,实现红外隐身目的,要求在排气系统中安装排气冷却消声器。利用数值算法研究排气冷却消声器的气体流动特性、冷却效果、声学性能。首先利用有限体积法计算并分析了排气冷却消声器在冷却与不冷却时的空气动力性能,得到其阻力损失特性、冷却效果和温度场信息。在流体计算的基础上得到消声器温度场,然后采用声学有限元法计算并分析了排气冷却消声器在室温与高温冷却下的声学特性,将排气冷却消声器的左端共振腔体积减小,改变其共振频率从而改变消声器在低频时的声学性能。