自升式钻井平台的抗冰性能评价

自升式钻井平台属于典型的柔性结构。由于冰与柔性抗冰结构相互作用的复杂性,长期以来尚未形成基于动冰力响应分析的结构设计。结构抗冰设计中大都是从极端荷载出发,只考虑最大静冰力或最大倾覆力矩是否能推倒平台。基于对渤海辽东湾柔性抗冰平台的多年监测,发现强烈的冰激振动引起平台管节点疲劳失效、上部设施的非正常运行、作业人员不舒适等问题的风险性要远大于极端静冰荷载下结构的整体安全问题。文中基于多年现场冰与结构作用观测及冰荷载的研究成果,提出了柔性抗冰结构设计中应考虑的主要失效模式及评价方法。最后,以渤海某典型自升式钻井平台为例,对其抗冰性能进行评价。该文的研究可为寒区自升式平台的抗冰概念设计提供合理依据。     

大型船舶推进轴系扭振特性仿真和试验

基于多体动力学耦合理论结合有限元理论,以1艘大型船舶为研究对象,建立其推进轴系的刚柔耦合多体动力学仿真模型,对大型低转速推进轴系在工作中的扭振特性进行研究。在仿真计算的基础上,利用扭振测试系统对实船的扭振进行测量,并从多个谐次将轴系扭振的仿真计算值与试验测量值进行对比和分析。分析结果表明,通过仿真计算得到的轴系扭转振动变化趋势与实际测量值基本相符,验证了仿真模型的正确性和可行性。同时,通过Adams/Virbration模块分析了船体变形对轴系扭振的影响,证明了船体变形会导致轴系扭转振动增大。     

流体域特性对流固耦合振动计算的影响

船舶结构的水下振动预报一直受到广泛的重视,计算机技术的发展使得有限元法成为求解复杂船舶结构流振耦合振动的有效方法。本文基于船体结构与周围流体介质的耦合作用建立典型圆柱壳流固耦合振动计算的有限元模型,重点分析流体域边界处理方式、流体域形状、流体域范围对耦合振动计算结果的影响,提出合理的流体域建模方法。同时分析流体网格控制方式对于耦合振动计算的影响,为水下结构物耦合振动分析提供参考。     

含惯容器的多层隔振系统动态性能研究

以含有惯容器的多层隔振系统为研究对象,建立了多层隔振系统的动力学模型.研究了惯容器对系统固有频率的影响,分析了惯容器的位置变化对多层隔振系统的影响,推导了多层隔振系统的振动传递率公式.研究结果表明:不管惯容器安装在上层还是下层,都会减小多层隔振系统的固有频率,惯容器对高阶固有频率的影响较大;在上层安装惯容器对系统的固有频率影响较大,会减小相邻固有频率的间隔;当惯容器一端接地一端接中间质量时,相当于增加了中间质量的参振质量;不接地的惯容器会减小隔振系统高频振动传递率的衰减.研究结果有利于惯容器在舰船上的应用.     

基于MR阻尼器的单自由度系统减振特性分析

在不同频率和振幅的正弦激励下,研究了基于磁流变阻尼器的单自由度弹簧阻尼系统的振动特性,分析了磁流变阻尼器的减振控制效果.主要通过建立磁流变阻尼器的振动实验模型,并在不同激励工况下测试了系统的振动特性.研究结果表明:系统在低频区30Hz内随着激励振幅和频率的提高减振效果越好,且激励频率对减振效果的影响更明显.当激励频率与系统一阶固有频率接近时,系统也具有良好的减振效果.     

An integrated methodology for the design of mooring systems and risers

Traditionally, the design of mooring lines and risers of floating production systems (FPS) has been performed separately, by different teams, employing uncoupled analysis tools that do not consider the nonlinear interaction between the platform hull and the mooring lines and risers. Design processes have been focused on fulfilling the design criteria of the respective component (mooring/riser) alone, with few or no consideration to the other component, and little interaction between the design teams. Nowadays the importance of employing analysis tools based on coupled formulations is widely recognized, and analysis strategies have been proposed to consider feedback between mooring lines and risers within their respective design processes.In this context, this work details a proposal of one single and fully integrated design methodology for mooring systems and risers for deep-water FPS. In this methodology, the design stages of both risers and mooring lines are incorporated in a single spiral, allowing the full interaction of different teams; mooring design implicitly considers the riser integrity, and vice-versa, leading to gains in efficiency and cost reduction.Different analysis strategies are employed, taking advantage of uncoupled and coupled numerical models. The models generated at the initial/intermediate design stages can be reused in subsequent stages: simpler models are used in the initial stages, and more refined models are gradually introduced, to reach an ideal balance between computational cost and accuracy of results. In the advanced stages, the exchange of information between mooring/riser also allows the definition of criteria for the selection of governing/critical loading cases to be revised and verified in detail. This leads to the reduction of the original loading case matrix, allowing a feasible use of time-consuming fully coupled analysis.Results of a case study illustrating the application of some of the main processes of the methodology are included.     

振动法设计水泥稳定碎石在申嘉湖高速公路的应用

为提高半刚性基层路用性能,采用振动法设计水泥稳定碎石混合料,并应用于浙江省申嘉湖高速公路半刚性基层的铺筑。设计及检测结果表明,振动法确定的水泥稳定碎石最大干密度大,振动成型试件抗压强度远大于静压成型试件抗压强度。试验段检测结果表明:振动法设计的水泥稳定碎石无侧限抗压强度与现场芯样的无侧限抗压强度基本吻合。采用优化的骨架密实型级配,并采用振动法设计的混合料在拌和、运输、摊铺及碾压中未发现明显离析,使用现有的施工设备,以振动法确定的最大干密度作为标准密度,基层压实度标准可定位98%。严格采用振动法设计结果施工的基层路用性能显著提高。     

土密实度瞬态振动测试信号的信息熵分析

在室内试验的基础上,提出了土密实度瞬态振动测试信号的信息熵分析方法以及时域和频域信息熵谱的计算方法,并给出了用信息熵对土密实度进行定量分析的半经验模型(拟合公式)。对信息熵的分析结果表明:在含水量一致的情况下,随着试样的干密度的增大,信号的主峰频率呈增大的趋势;在干密度基本一致的情况下,随着试样含水量的增大,信号的主峰频率呈减小的趋势,证明了将信号的信息熵作为土密实度的特征参量是合适的。     

连续刚构箱梁桥的剪力滞效应分析

根据一座单箱三室连续刚构组合桥梁,考虑桩-土相互作用分别建立了变截面三维梁单元和三维实体、板壳单元组合两种有限元模型,分析了桥梁在均布荷载和集中荷载作用下的剪力滞效应,并讨论了两种计算模型对动力特性的影响。结果表明,在均布荷载与集中荷载作用下箱梁的剪力滞效应明显不同,对于地震时程反应分析而言,采用变截面三维梁单元模型计算效率较高。所得的分析结果对指导这类桥梁的设计具有重要的工程实用价值。     

废弃混凝土再生集料基层的新成型方法

通过对废弃混凝土再生集料的加工和性质的检测．以水泥做结合料，在试验室利用击实成型方法确定再生集料基层的最佳含水量和最大干密度．并检验其力学性能，发现试验结果离散性大。通过室内试验．证实了击实和静压试验使再生集料发生不同程度的破碎，使再生集料内部存在缺陷；而振动压实成型在选择合理参数情况下能避免缺陷的产生。利用振动压实成型的再生集料基层的力学性能符合规范要求，是废弃混凝土再生利用的一个有效途径。