基于边界等效源的舰艇磁异常推算技术研究

用等效源法实现舰艇磁异常推算通常将等效源置于舰艇所占空间内,其位置分布参数常依赖人为经验确定,从而直接影响了等效源法在舰艇磁异常推算中的通用性。针对该问题,从边界积分理论及等效原理出发,分别建立了以边界单层源、双层源和混合源为未知量的边界等效源舰艇磁异常推算模型。与应用于舰艇磁场建模中传统等效源法相比,其等效源只需分布于边界面上,从而大大降低了人为因素的影响。基于磁场测量值来求解边界等效源磁性参数属磁场逆问题,磁场测量数据中信息量的不足通常使其表现出一定的病态性。为减小测量误差等因素对计算结果的影响,应用截断奇异值分解方法对模型进行了求解,并分析了所用磁场数据类型对建模的影响;采用数值算例和船模实验对边界等效源舰艇磁异常模型进行了分析比较。结果表明,基于截断奇异值分解方法求解的边界等效源舰艇磁异常模型,可有效克服传统等效源法在舰艇磁异常建模中的不足,推算结果令人满意。     

永磁同步电机电磁热耦合高效计算模型

电磁热耦合分析是一种计算永磁同步电机电磁性能和热性能的有效方法,为实现耦合场的高效准确计算,建立了一种结合二维静磁场有限元模型和等效热网络模型的电磁热耦合高效计算模型。首先,基于磁密时空变换公式,推导了考虑材料温升特性的电磁损耗计算模型,并与二维时步有限元法进行对比,相同硬件条件下,计算时间减少约79%;然后,基于传热学定律,建立了电机的等效热网络温度场分析模型,并推导了节点温升计算的状态空间方程。最后,以一台表贴式永磁电机为例,与三维有限元耦合模型进行对比,温度场计算结果最大误差为5.3 K,计算时间减少约95.2%,表明该模型可在保证计算精度的前提下提高电磁热耦合分析效率。     

A New Approach to Calculate Parameters of Induction Generator with Double Windings

The accuracy prediction for the performance of an induction generator depends much on the parameters of the equivalent circuit. This paper presented a new way for calculating these parameters of induction generator with double windings. The method is based on 2D time-dependent magnetic field coupled with electric circuit. An application example of a 12-phase self-excited induction generator (SEIG) was provided to demonstrate the effectiveness of the presented approach. Some of the calculated results show good coincidence with the experiment values.     

铺管船管子堆场挡货立柱设计

为了完成海上铺管任务,铺管船上管子堆场的堆管能力都是尽可能地用足甲板可用面积,这也使得堆管区的两侧挡货立柱强度计算尤为重要。设计太强占用有限面积并且挡货立柱增重;太弱则带来运输风险。同时由于铺管船甲板设备繁多,挡货立柱布置往往可能无法理想均布,还会随着项目设计阶段的进行遇到移位等调整,针对这些问题,介绍如何快速进行有效的简化设计与合理的强度计算。     

上层建筑压筋板条剖面特性计算与等效转换

为了计算上层建筑压筋板条的局部振动固有频率,根据典型压筋板条形状特征,推导计算压筋板条面积、惯性矩等剖面属性,将压筋板条当作两端简支梁计算其振动固有频率,避免发生共振。当板格跨度与压筋条间距相比较大时,能满足工程精度要求。采用有限元法预报船舶总振动固有频率和局部强迫振动响应,需要基于剖面特性等效原理,将计算得到的压筋板条剖面特征值等效转换为T型材加筋板,用于有限元建模。通过编写转换程序,从保证振动特性一致性角度考虑,保持转换前后的面积和惯性矩一致,取中和轴高度与原压筋板中和轴高度最接近的T型材作为等效替代。由于压筋板比传统加筋板生产制造更为便利,目前越来越多的大型船舶上层建筑内围壁采用压筋板的型式,研究成果可以为压筋板的设计和振动评估提供参考。     

船舶建造焊缝缺陷DRT与常规胶片RT的等效性分析

针对船舶建造中的平对接焊缝,采用不同厚度钢材料母材,分别进行数字射线检测(Digital Radiography Testing, DRT)和常规胶片射线检测(Radiography Testing, RT)的检测技术标准等效性要求对比和检测等效性试验,并对试板焊缝缺陷的DRT和常规胶片RT进行评定。结果表明,DRT与常规胶片RT具有等效性。     

LPG发动机机理简化及其适用性的计算与分析

应用速率敏感度分析法,将LPG发动机复杂的燃烧过程中产生的154种组分进行简化得到22种核心组分,692个反应简化到23个核心反应。应用简化与详细机理对层流火焰传播速度和10种重要组分浓度随时问的变化进行计算对比,并对一4缸LPG发动机的着火延时进行了计算和分析。结果表明在过量空气系数大于1．2的稀燃条件下,应用简化机理对LPG燃烧进行模拟具有较高的精度,完全可以替代详细机理。     

地铁大修钢轨廓形及其对等效锥度影响分析

地铁钢轨达到大修周期需进行更换,为探究大修期废旧钢轨的磨耗水平与轮轨匹配关系,实测了大修期钢轨的廓形,并仿真计算轮轨匹配等效锥度,并进一步分析大修钢轨廓形对等效锥度的影响。研究结果表明：(1)选用UIC519积分法,利用多体动力学软件UM计算轮轨匹配等效锥度合理可行,计算结果可靠;(2)达到6亿t换轨期后,直线段钢轨磨耗量普遍小于3 mm,远小于维修规则中侧磨16 mm、垂磨14 mm的限值要求;(3)大修所换钢轨廓形的磨耗对轮轨等效锥度影响均未超标准限值,说明钢轨磨耗对轮轨动态影响较小;(4)钢轨廓形垂磨中扁平状的磨耗对等效锥度影响相对较大,说明轨顶扁平状不利于行车舒适性和安全性。     

双向横坡箱型截面温差作用效应计算分析

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》对温差作用效应的理论推导公式,对目前常用的带双向横坡箱型截面的温差作用效应进行分析,提出了截面等效转换的计算思路,采用Midas civil有限元程序进行了实例验证,可为广大桥梁设计等相关工程技术人员提供参考。     

车辆荷载对基坑支护结构的影响分析

为了研究车辆荷载对基坑支护结构体系的影响,针对常规等效代换土层厚度法未考虑破裂棱体破裂角变化问题,引入改进等效代换土层厚度法,依据库伦土压力理论,计算破裂棱体自重,结合破裂棱体平衡关系式,循环迭代得到破裂角收敛值,根据此破裂角换算得到新的土层厚度。基于地铁车站基坑工程,通过数值模拟,采用常规方法和改进的等效代换土层厚度法研究车辆荷载对基坑支护结构的影响,分别得到支护结构的水平位移曲线。研究表明,破裂角变化会引起代换土层厚度变化,从而影响计算精度;在基坑支护结构设计中,采用改进等效代换土层厚度法来考虑车辆荷载影响是可行的。