钢筋在大体积混凝土承台水化热分析中的作用及简化方法

为使考虑钢筋作用的有限元计算能更合理高效地指导大体积混凝土承台的温控过程,对钢筋在混凝土承台水化热分析中的作用及简化方法进行研究。以一悬索桥索塔承台为例,建立承台素混凝土有限元模型和分离式有限元模型进行计算对比分析,结果表明可根据考虑钢筋作用的分离式模型的计算结果更准确地指导承台水化热温控过程;建立钢筋整体等效和局部等效两种承台整体式有限元模型,将整体式模型计算结果与分离式模型计算结果进行对比分析,结果表明大体积混凝土承台水化热有限元分析中,采用钢筋整体等效的简化方法,其计算结果可安全预测和指导承台水化热温控过程。     

基于重叠网格的导管桨非定常水动力性能数值模拟

为了研究特种推进器导管桨在非定常下的水动力性能,本文提出一种基于重叠网格的方法,实现了导管桨旋转过程中的非定常水动力性能仿真高精度模拟。本文通过求解RANS方程,采用湍流模型Realizableκ-ε,借助新款计算流体软件STAR CCM+,应用重叠网格技术和MRF模型分别计算了导管桨在非定常与定常时的水动力性能,分析了压力流场细节,并与已有试验值进行对比,验证了采用重叠网格技术和STAR CCM+流体软件应用于导管桨非定常和定常水动力性能计算的可靠性。研究结果表明,应用重叠网格技术获得的非定常水动力性能的计算精度更高,尤其是在螺旋桨的推力和扭矩方面。     

基于CFD的螺旋桨侧斜分布的影响

作为特种船舶高速推进装置的大侧斜螺旋桨,凭借其侧斜角较大的特殊结构导致由螺旋桨引起的轴承力和表面力特性减小,这对于提升推进器的推进性能以及效率性能有着重大意义。采用基于RANS方程的CFD数值模拟方法,对某五叶大侧斜螺旋桨(侧斜角度为55°)进行水动力学仿真并与水池试验结果对比,结果显示仿真结果具备可靠性与精确性。以大侧斜螺旋桨的侧斜分布为变量,并以原型桨为基础且只改变其侧斜分布而建立3个大侧斜螺旋桨模型,侧斜角度分别为40°、50°和60°。然后,对3个不同侧斜角度的大侧斜螺旋桨进行了定常敞水特性水动力学仿真实验。实验结果表明,随着螺旋桨侧斜角度的增大,螺旋桨的推进性能和高效性能都有所提升。     

聚丙烯纤维加筋水泥土力学强度和耐久性试验研究

为提高水泥土力学强度和耐久性,选用聚丙烯纤维加筋水泥土的方法,基于室内力学强度试验和冻融循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土强度特性和耐久性的影响规律。结果表明,养生前28 d水泥土力学强度增长显著,水泥掺量增加1%.28 d抗压强度平均提高19.4%,回弹模量约提高19.3%:聚丙烯纤维掺量为0.3%的水泥土力学强度最大,28 d无侧限抗压强度较素水泥土提高约49.6%,回弹模量较素水泥土提高42.0%以上;室内标准养生环境下水泥土强度优于现场自然环境养生的水泥土;冻融循环前7次的聚丙烯纤维水泥土无侧限抗压强度降低显著,水泥掺量增加1%,冻融条件下纤维水泥土抗压强度提高21.5%以上。     

基于集料波动的沥青混合料水稳定性研究

为研究集料波动对沥青混合料水稳定性的影响,通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对沥青混合料的水稳定性进行评价,在此基础上采用灰色关联分析法评价集料的针片状颗粒含量、砂当量、粉尘含量、4.75mm通过率、2.36mm通过率和0.075mm通过率６种因素对沥青混合料水稳定性的灰色关联度及其排序情况的影响。结果表明,对沥青混合料水稳定性影响最为显著的为4.75mm通过率,其余依次为2.36mm通过率、砂当量、0.075mm通过率、粉尘含量和针片状颗粒含量。     

水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力特性

基于多孔介质弹性理论,运用ABAQUS有限元分析软件对水泥混凝土路面半刚性基层的孔隙水压力进行了数值模拟,计算了不同外部荷载和路面结构条件下的基层孔隙水压力分布规律。分析结果表明:在饱水状态下,基层孔隙水压力随面层厚度、面层模量、基层厚度与基层渗透系数的增大而减小,随基层模量的增大而增大,但面层和基层模量对孔隙水压力的影响不显著;孔隙水压力随交通荷载的增大而呈线性增大,在荷载相同时,荷载分布越密集,对基层孔隙水压力分布的影响越显著,加载模式只影响孔隙水压力的消散过程;孔隙水压力随行车速度的增大而增大,消散过程加快。     

浮式防波堤形状对挡浪消波效果的影响分析

为探究典型海况下不同形状浮式防波堤的挡浪效果,使用势流理论,考虑入射波、绕射波和反射波的作用,对提出的4种典型形状浮式防波堤的挡浪效果进行对比分析,并讨论不同波浪周期下浮式防波堤的挡浪适应性.该数值模拟方案具有可行性,数值模拟结果具有一定的参考价值,可以为后续各临时挡浪设施选型研究提供参考.     

多功能疏浚作业辅助船研究与方案设计

多功能疏浚作业辅助船对保证挖泥船持续高效地作业非常重要,尤其是对在开敞海域中的疏浚工程更是直接影响到有效作业时间。介绍国外相关系列船型和欧洲四大疏浚公司对此类船的配置,总结此类船的特点,根据设计技术要 求,提出目标船的设计方案,分析或选择各种技术性能指标,并给出加装整平作业功能和射水疏浚功能的方案。