船舶结构冰载荷的监测识别方法及时空特性分析

冰载荷是主导极地船舶结构抗冰设计的环境载荷,对冰激应变的实船测量是获取冰载荷的重要途径。在我国北极科考期间,对“雪龙2”号极地考察船开展了冰载荷现场监测。论文基于对正应变测点布放位置敏感性的分析,合理制定光纤光栅传感器的安装方案,采用影响系数矩阵法对冰载荷进行识别。在此基础上,针对平整冰区冲撞式破冰工况下冰载荷的整体和局部时空分布特性开展研究。结果表明：肋骨腹板上靠近且垂直于外板的挤压正应变比平行于外板的弯曲正应变更适合于作为冰激应变的观测量;海冰沿船体表面擦碰及受船体下压作用而发生弯曲破坏,冰载荷在船体首肩部呈现自水线下潜至船底的整体空间移动特性;高压力区形状和面积变化不明显、组成部分缺失以及主次压力区转换等瞬时演变形式分别是海冰纯挤压、剥落和非同时挤压等局部破坏模式的外在表现。结果可为船舶结构冰载荷的监测识别技术与时空分布特性研究提供参考。     

天津滨海风能资源特征分析

利用2020年6月—2021年6月持续1年的声学雷达测风数据分析了天津滨海测站上空近地层的风能资源特征。结果表明,天津滨海附近海域近地风速、风向表现出较显著的季节变化特征,观测期间110 m高度平均风速为(5.73±2.42) m/s,平均风功率密度为(182.37±249.60) W/m²;有3个主风向,NNW方向、WSW方向和E方向;1个主风能方向,NNW方向。测站近地层风向较分散,风能方向相对集中,风能资源能级综合评级为1级。此外,结果表明：CCMP风场数据在天津滨海附近准确性较高,可作为风能资源评估的可靠参考资料。文章研究结果可为天津滨海附近油田的风能资源评估研究和风电工程开发提供基础科学依据。     

基于透空隔流堤布置的上游引航道通航水流条件优化

针对布置于急弯下游的水利枢纽上游引航道停泊段通航水流条件十分复杂的情况,依托某水利枢纽工程开展通航水力学模型试验,探究上游引航道停泊段外接隔流堤的作用,对比分析了不同透空隔流堤长度下停泊段的流场分布。结果表明,上游引航道停泊段外接透空隔流堤,可有效减小停泊段与河道主流间的流速梯度,改善停泊段通航水流条件。随着透空隔流堤长度的增大,停泊段最大纵向及横向流速呈减小趋势;同时,应综合考虑水流条件、工程造价等因素,合理设置隔流堤长度。     

某港区事故应急池超深圆筒结构地下连续墙支护计算

圆形地下连续墙支护结构具有三维拱效应,抵抗变形和承载能力较好,逐渐应用于基坑工程,但也面临墙身受力变形复杂、计算方法多样、环向刚度取值不确定等问题。本文以岚山港区直径65 m圆形事故应急池地连墙支护为例,分别采用环向等效刚度二维m值法和三维m值法建模分析,对比实测数据,结果表明：此类结构空间效应强,二维计算的侧向变形、竖向弯矩偏大,三维计算更真实模拟开挖过程;当采用二维m值法计算时,环向刚度折减系数宜取0.8,采用三维m值法计算时宜取0.5;当采用圆形地连墙支护时,墙后采用静止土压力计算较为合理。     

高箱对船舶稳性影响的定量分析

对集装箱船舶装载高箱后稳性受到的影响进行了量化分析。并求出计算方法和计算公式。通过量化计算，掌握高箱对稳性的影响程度，从而确定相应对策。防止其影响安全。     

船尾桨前垂向整流鳍的减振机理研究及其应用

文章认为在船尾型线设计中若不考虑横剖线的UV度、各水线去流角大小等对船体振动的不利影响,很可能会导致艉部水流异常;螺旋桨盘面处非定常及分布不均匀的艉流将直接导致船体剧烈振动.针对发生了该类有害振动的船舶,介绍一种安装于船尾的垂向整流鳍.通过引用水动力不平衡导致螺旋桨激振力产生的基本原理,探讨垂向整流鳍整流使螺旋桨盘面处原艉流场发生有利改变的实质,揭示船尾桨前垂向整流鳍的减振机理.以实例说明该整流鳍在消除该类振动方面的突出效果.     

船舶主动式减摇鳍的分布定位设计

船舶减摇鳍的使用工况包括航行状态和零航速状态,当船舶在航行过程中,减摇鳍与流体发生相互运动,在减摇鳍表面产生抗倾覆力矩,保证船舶的航行稳定性;当船舶处于零航速状态下,由于海浪、海风等干扰力矩的作用,同样会使船舶发生横摇、纵倾等运动,因此也必须进行减摇控制,此时船舶的减摇是利用机械结构使减摇鳍运动,产生抗倾覆力矩。本文针对船舶横摇和减摇鳍的流体动力学特性进行系统的建模,分别从主动式减摇鳍的翼型、形状、分布定位等内容进行展开,有助于提升现有船舶减摇鳍的设计水平。     

船用定向强声装置转台的抗振设计与仿真分析

研究定向强声装置分系统转台应用在船用环境,适应船用的振动条件,可靠工作。开展转台应用于船用环境抗振研究。首先,对转台的机械台体和轴系进行结构设计。采用Ansys Workbench有限元分析软件对转台进行模态、振动、颠震、摆锤冲击仿真分析,得出转台的自然频率、应力、变形、位移、应变以及零部件的动态响应、瞬间响应、动力学分析。结果表明,转台各部件的受力均小于屈服极限值,转台的设计满足船用的试验条件,可以生产样机开展试验验证。     

基于隔流堤的下游引航道通航水流条件优化

针对某航电枢纽下游引航道口门区通航水流条件复杂、恶劣等问题,依托该工程整体通航水力学模型试验,对比分析不同隔流堤布置方案下的口门区水流条件.结果表明,隔流堤堤身设置透水孔可以加强主河槽与口门区的动量交换,减小隔流堤末端两者之间的速度梯度.与未设置透空隔流堤方案相比,设置透空隔流堤后可减小下泄主流在弯道处引起的横流与回流...     

舰艇大功率推进轴系三向冲击响应分析研究

提出了一种基于ANSYS环境的推进轴系三向冲击动力学计算的方法,建立了舰艇大功率推进轴系三向冲击响应的数学模型,并对三向加速度冲击条件下的冲击位移和冲击应力进行了分析.工程实例计算分析证明该方法具有较强的适用性.