波浪与潮汐耦合模拟技术研究

波浪与潮汐耦合模拟技术相关研究,可为沿海防灾体系建设、灾害评估、预警及应对等提供技术支撑,对预防和减轻沿海台风暴潮和台风浪灾害具有重要的意义。回顾风暴潮和波浪物理模型试验的研究成果,分析波浪与潮汐耦合模拟的最新研究进展和发展趋势,通过将连续的风暴潮水位变化过程与加密离散后的波浪过程进行叠加,用造波机和生潮设备连续生潮造波的方法,在水槽中实现了潮位和波浪的同步变化,从而在实验室中实现波浪与潮汐的耦合模拟,并将之应用于模拟实例。     

直墙式码头前沿顶高程计算方法

中国港口工程设计规范中码头面高程可按上水标准确定直墙式码头前沿顶高程。而在英美等国外设计标准中,提出码头面高程应考虑设计水位、装卸设备安全作业、淹没程度等因素,综合分析确定码头面高程,其中码头面受淹没的影响程度应为主要考虑因素。以平均越浪量作为码头面淹没影响程度判断标准,介绍码头前沿平均越浪量的计算方法,并依此提出直墙式码头面高程计算方法,同时与国内外规范中的计算方法进行比较分析。该方法对同类别的码头设计具有实际参考意义,同时对码头使用营运安全标准的把控也有参考意义。     

国内外斜坡式防波堤越浪量计算方法比较

国内外斜坡式防波堤越浪量计算方法不同,选择合适的计算方法来准确计算与评估斜坡式防波堤越浪量非常必要。依托某海外集装箱码头扩建项目防波堤工程,详细介绍了国内外常用的防波堤越浪量计算方法,并结合2D防波堤越浪量物理模型试验,就各个计算方法计算值与试验结果进行了比较分析。结果显示:欧标中EurOtop (2016)在计算斜坡堤越浪量时具有更好的适应性,平均值方法较试验值偏小、设计评估方法较试验值偏大;而美国CEM方法和日本OCDI方法与试验结果相差较大。研究结果可为斜坡式防波堤设计与施工期安全评估提供参考。     

弹性补偿有限元法研究斜板桥的塑性极限承载力

基于塑性极限荷载理论,提出了一种斜板桥极限分析的新方法--基于弹性补偿有限元法的斜板桥极限承载力分析方法:通过连续修改单元的弹性模量而引起应力重新分布, 来模拟斜板桥结构体系的塑性失效行为,根据近似广义屈服准则,求解斜板桥的极限荷载下限值.同时在Ansys平台上编制开发了斜板桥极限承载力计算程序.通过与斜板桥模型的试验结果相比较,验证了文中方法所具有的较高的计算精度和计算效率.并且讨论了斜板桥斜交角、板厚度和跨径之比等参数对斜板桥极限承载力的影响.     

预应力混凝土箱梁桥悬臂施工中腹板斜裂缝成因分析

目前国内一些预应力混凝土箱梁桥,在悬臂施工张拉纵向预应力束时,就出现与纵向顶板下弯束大致平行的腹板斜裂缝.该文先列举3座出现该病害的典型桥例,然后具体针对其中之一,运用桥梁博士、ANSYS等有限元软件对其进行了计算.计算结果与现场观察情况表明,腹板处局部主拉应力过大是该桥在施工过程中出现腹板斜裂缝的主要原因.最后给出了腹板斜裂缝修复措施.     

飞机遭遇尾涡的安全性分析

分析了飞机遭遇尾涡后的响应机理, 建立了飞机受扰诱导力矩计算模型; 综合考虑飞机阻尼特性、反应时间以及操纵品质等因素, 建立了飞机滚转参数计算模型; 以抖动失速作为飞机遭遇尾涡后改出过程的坡度角极限, 建立了可接受最大坡度角计算模型。采用Delphi7.0计算了给定尾涡流场条件下的飞机受扰后滚转参数和尾涡安全间隔, 分析了飞机质量、速度、高度容差以及初始坡度角对飞行安全的影响。分析结果表明: 在速度一定时, 飞机质量越大, 可接受最大坡度角越小; 在相同质量情况下, 安全间隔随速度增加而缓慢减小, 随高度容差的减小而减小, 随初始坡度角增大而增大; 安全间隔计算结果与国际民用航空组织(ICAO)标准数据之间的最大偏差是1.56%, 因此, 计算方法正确。     

畸形波作用下船舶甲板上浪的数值模拟研究

畸形波对航行中的船舶极具威胁,其巨大的波高更容易产生甲板上浪现象,因此有必要对畸形波海况下的船舶甲板上浪问题进行研究。论文基于线性聚焦理论,利用波浪的色散特性产生畸形波,在二维数值水池中模拟了船舶与畸形波的非线性相互作用,并成功复原Greco的水池模型试验,验证了数值模拟方法的可行性。通过对甲板上浪高度的监测,研究了在相同有效波高下,规则波和畸形波甲板上浪行为的不同。本研究对完善极端海况下船舶结构和行驶安全的设计规范具有重要意义。     

斜入射下水中隐身夹芯复合材料壳板结构声学设计

建立了二维空间声波斜入射条件下水中隐身夹芯复合材料结构的声学模型;从水声波动方程出发,推导了斜入射下水中隐身夹芯复合材料壳板结构的声传递矩阵,及终端自由边界条件下的声反射系数和吸声系数表达式;对水中目标的隐身夹芯壳板结构声学系统进行了垂直入射声学试验,试验结果与传递矩阵法数值计算吻合较好;对试验声学系统进行了斜入射下声学性能数值计算,分析了入射角对反射系数和吸声系数的影响;考虑斜入射下夹芯层厚度、密度、损耗因子、及水层厚度等对水中目标隐身壳板结构反射系数和吸声系数的影响,应用数值方法对水中隐身夹芯复合材料壳板结构进行了声学设计;考虑吸声夹芯层总厚度一定,对梯度阻抗夹芯进行了声学设计,分析了梯度夹芯层材料参数和几何参数对隐身结构声学性能的影响。结果表明:水中隐身夹芯复合材料壳板结构实现了承载和隐身的一体化,具有较好的声隐身效果。     

考虑结构长期性能多梁式预应力混凝土斜梁桥合理施工方法研究

采用梁格法建立多梁式预应力混凝土斜梁桥空间有限元分析模型,通过模拟不同施工过程进行计算分析,发现采用不同施工方法实现的结构成桥后的内力和变形差异很大;支座反力的分布也有较大的差别.成桥后钢束二次效应对结构的内力和反力的影响也较大,因此在设计选择斜粱桥施工方法时应引起注意.     

混凝土T梁桥腹板区域斜裂隙监测实验研究

基于宏应变FBG传感器功能原理,借助混凝土T型梁桥腹板区域斜裂隙监测分析,对基于FBG宏应变的混凝土T型梁桥腹板区域斜裂隙进行监测,检测分析荷载与承拉应变影响下的腹板区域斜裂隙发展状态,阐述了FBG宏应变传感器在混凝土T型梁桥腹板区域斜裂隙监测上的技术适用性。