土体性质互相关性的估计以及不确定性的量化分析

土体参数如土体黏聚力、内摩擦角之间存在互相关性,这一特性对岩土设计分析具有重要意义。互相关性可以用互相关系数表征。准确的计算这一系数需要较多试验数据,而实际工程中岩土的试验数据较少。这就导致所得互相关系数的不确定性较大。为此,介绍了如何用自助抽样法去量化这一不确定性,并以工程实例说明。     

钻碰事故中有效碰撞速度的计算方法

在钻碰事故中,有效碰撞速度,也称为等效固定壁障碰撞速度的计算方法不同于非钻碰式追尾碰撞。通过实际案例提出用于钻碰事故中有效碰撞速度的计算方法,快速准确地解决实际问题。根据钻碰的形态及特点,可采用类比法与能量网格法相结合或读取EDR 的方法获得有效碰撞速度和碰撞瞬间速度。计算得出的鉴定结论与事实基本一致,可以作为划分责任的重要科学依据。计算方法的精度不仅需要大量的碰撞试验数据支持,也需要司法鉴定人员不断拓展专业知识,这样才能更好地运用于司法实践。     

分析层合材料槽孔应力的新型特殊层合杂交应力元

基于一种新的非匀质材料的扩展Hellinger-Reissner原理,及当一个单元域划分为不同材料特性子域,其元内位移及应力沿子域表面不连续时有限元刚度列式的简便方法,建立了新的具有一个无外力圆柱表面层合杂交应力元。单元各层内以整体坐标表示并以自然坐标插值的应力场,通过以非协调位移为权函数使齐次平衡方程变分满足的理性方法得到,此应力场同时严格满足给定圆柱面上无外力条件。单元间及各层间位移连续条件分别通过Largrange乘子进行了松弛。数值算例表明:在相当粗的网格下,新型元可提供较一般假定位移元及一般假定应力元更为准确的槽孔层板孔边应力。     

基于互信息和贝叶斯网络的船舶碰撞风险预测研究

船舶碰撞事故对航行安全威胁严重,不仅会导致船舶、货物的损坏,还会对航道和水域环境造成污染,如果船上装载的石油、危化品等物质由于事故原因产生泄漏,更是会对临近水域及生态环境带来灾难性破坏。因此,对船舶(特别是危化品运输船舶)碰撞风险的预测和管理一直受到各界的重视。本文在全面分析船舶碰撞事故风险因素的基础上,利用互信息理论计算事故数据特征因素间互信息值,确定了各碰撞风险特征因素间的依赖关系,并最终建立了船舶碰撞险情的贝叶斯网络预测模型,以期为航运企业和航道管理单位的管理提供理论依据,从而减少船舶碰撞事故,保障我国航运业的安全、高效和绿色发展。     

海事监管中的协议避让有关问题

船舶间背离《1972年国际海上避碰规则》进行协议避让的行为,破坏正常的船舶航行秩序,严重影响水上交通安全。以两起由协议避让导致的船舶碰撞事故案例引出协议避让的定义,结合业内专家学者的态度,对船舶驾引人员使用协议避让的行为进行原因分析,并从推动立法、强化管理,培养船员自觉遵守《1972年国际海上避碰规则》的意识等海事监管的角度提出对策和建议,尽量减少协议避让给水上交通带来的危害,最终达到规范通航秩序、保障水上安全的目的。     

波浪中破损船舶的运动响应研究

波浪中破损船舶的运动会同时受到波浪激励和进出水的影响,而船体运动也会影响进出水过程,二者的相互影响机理十分复杂.本文重点研究波浪中破舱进出水对船舶运动响应的影响,文中首先基于势流理论建立了考虑破舱进出水的4DOF(横荡-垂荡-横摇-纵摇)相互耦合时域预报方法,在计算中假设舱内的液面水平,利用修正的伯努利方程模拟破舱进/出水,利用Ikeda's经验公式修正阻尼系数.然后以一艘ITTC破损稳性标模为例,研究了波浪中考虑破舱进出水的数学模型以及破舱进出水对运动响应的影响,并研究了不同自由度、破舱口位置对运动响应的影响.研究表明,本文基于势流理论建立的时域预报方法可以定量的预报破损船舶的运动响应.     

张力腿式浮式风机平台的水动力和空气动力耦合响应分析

文章采用了空气动力、水动力、控制与弹性完全耦合的时域模拟方法研究了张力腿式浮式风机平台的动力响应.水动力载荷的计算采用了三维势流理论与Morison公式.空气动力载荷的计算采用了叶素动量理论和广义动态尾流理论.利用FAST软件得到了张力腿式浮式风机平台响应的时域结果,并分析了其动力响应特性.建立了描述平台纵荡运动的非线性微分方程,并采用了摄动方法求得其近似解,解释了纵荡运动中由非线性粘性效应引起的高频响应.对数值模拟结果的分析表明高频的响应分量对平台的动力性能有显著的影响.     

基于模糊理论的船舶复合碰撞危险度计算

基于船舶领域和动界的概念,在船舶碰撞几何原理的基础上,利用模糊规则和模糊综合评价方法,本文提出一种船舶复合碰撞危险度的计算方法.确定最近会遇距离(DCPA)、最近会遇时间(TCPA)、两船距离、相对方位、船速比5个主要因素的隶属度函数,并考虑航行区域状况、能见度情况和船舶的操纵性能等对船舶碰撞危险度的隶属度函数修正.用原始数据对3种不同会遇态势进行仿真和对3种不同碰撞危险度计算结果分析比较,结果表明该方法的有效性.     

一种新的碰撞耗散能快速估算方法及其在船—平台碰撞事故中的应用研究

海洋平台在作业过程中存在遭受船舶碰撞的潜在危险,一旦事故发生将可能导致结构严重损伤从而影响平台的作业安全,因此在平台结构设计阶段需要考虑其抗撞性能.文章以海洋供应船撞击半潜式钻井平台为研究对象,基于碰撞外部动力学理论和DNV规范计算方法,计及平台艏摇运动响应的影响,提出了一种新的耗散能估算方法-DNV`R解析法.以非线性有限元船-平台碰撞数值仿真结果为参考,将该解析法与规范法、Zhang解析法及Liu解析法计算结果进行对比,研究得出:文中所提出的DNV`R解析法弥补了规范法较为保守且仅适用于对心碰撞场景的不足,计算过程简单、便捷,且计算精度与Zhang解析法和Liu解析法基本接近,能够满足船-平台碰撞耗散能快速估算的精度要求.     

LNG船舷侧碰撞损伤场景下的极限强度研究

液化天然气(LNG)船的船体极限强度是衡量其安全性及环境适应性的重要指标。LNG船在受到撞击损伤后的安全性,不仅取决于船体结构的剩余极限强度,还取决于其围护系统中的绝缘箱能否在船体损伤状态下承受结构变形所引起的应力载荷。利用有限元数值仿真技术和ABAQUS软件,建立LNG船液舱围护系统以及舱段的有限元模型,模拟LNG船舷侧受撞击场景。在碰撞损伤基础上,对含有液舱围护系统的LNG船舱段开展极限强度研究,获取LNG船舱段结构的极限承载能力。研究发现在船体达到极限强度状态之前,液舱围护系统不会失效。