水面舰船附近气泡运动数值模拟

当气泡在自由面和水面舰船附近运动时,两者的存在均会对气泡脉动产生影响。基于不可压缩势流理论,采用边界元方法对边界积分方程进行求解。针对建立自由面需要大量的网格,且处理自由面与水面结构交界面时数值不稳定,采用考虑自由面效应的格林函数取代基本格林函数,通过与自由面附近气泡轴对称模型的计算结果进行对比,验证了该方法的有效性。通过对舰船结构附近的气泡运动射流特性进行模拟,发现当药包在舷侧和自由面附近爆炸时,气泡射流可能不会完全作用在舰船上,自由面效应的存在削弱了气泡的打击能力。     

具有自由液面效应的圆柱绕流三维数值模拟

基于计算流体力学软件CFX、应用RNG k-ε湍流模型、结合流体体积法(VOF法)模拟均匀流场中半沉浸三维圆柱运动,分析自由液面对圆柱尾迹以及圆柱表面水动力特征参数的影响。结果表明:在自由液面流场中,雷诺数较高时,自由液面对流场流动的影响较小;而雷诺数一定时,自由液面对流场的影响随着傅汝德数的增加而增加;在自由液面作用下,圆柱的时均阻力系数和时均压力系数随流场的傅汝德数和雷诺数的增加而减小。     

一种面向多任务应用的无人水面艇

无人水面艇为海洋开发和航运发展提供了一种在危险情况下代替人工进行作业的安全途径。文章介绍了一种面向多任务应用无人水面艇,在简述无人水面艇结构和主要性能的基础上,进行了一系列应用实验,包括港口监控、水质采样、水文勘察、海事搜救。实验表明该无人水面艇在上述领域具有较好的应用前景。     

门式起重机主梁的快速参数化设计系统研究

针对采用传统方法设计门式起重机主梁周期长、效率低和制造成本高等问题,在大规模定制思想的指导下提出参数化的快速设计方法。通过三维Solid Works 2010软件构建主梁模型,以VB软件为开发工具,并以Microsoft Access为支撑数据库,建立门式起重机主梁的快速设计系统。该系统采用模块化设计、自动生成装配草图和工程图优化设计等关键技术,解决传统设计方法的难题,不仅提高了产品制造质量,还可满足客户快速定制的要求。     

超大型沉箱贮仓压力的数值模拟计算

通过ABAQUS有限元分析软件对一般沉箱和超大型沉箱的贮仓压力进行数值模拟,并对比分析数值模拟结果与按现行规范中贮仓压力公式的计算结果。经过对不同参数组计算结果的对比分析后发现:填料的内摩擦角、弹性模量、泊松比,以及填料与仓格边壁间的摩擦系数均是影响贮仓压力的主要参数。现行规范中的贮仓压力计算公式,仅考虑填料内摩擦角和填料与仓格边壁间摩擦系数的影响,而不考虑填料的弹性模量和泊松比影响的假设值得商榷。     

肘板趾端表面裂纹在随机波浪载荷作用下的疲劳扩展预报

肘板趾端是船舶与海洋结构的疲劳热点。文章用三维有限元分析了趾端表面裂纹应力强度因子修正系数的变化规律,并与BS7910推荐的典型节点表面裂纹应力强度因子公式计算结果作了对比,结果表明趾端表面裂纹应力强度因子沿深度方向的放大系数和T型节点相差很小,而表面端点应力强度因子修正系数则当裂纹长度在肘板厚度范围内时和T型节点相差很小,超出后则相差较大。以某客滚船上肘板趾端应力范围长期分布服从Weibull分布,产生系列均值为零的应力幅,应力强度因子分别采用有限元结果和BS7910中T型接头公式进行计算,采用单一曲线模型计算该趾端表面裂纹的裂纹扩展。计算等效应力强度因子幅时,考虑焊接残余应力的影响。计算结果表明以T型接头的公式计算趾端表面裂纹应力强度因子和有限元结果相差很小。建议将T型节点表面裂纹应力强度因子计算公式用于趾端表面裂纹应力强度因子的计算,并采用单一曲线模型对随机波浪载荷下作用下船舶典型节点疲劳裂纹的扩展寿命进行了预报。     

近自由面水下爆炸冲击波切断效应研究

近自由面水下爆炸形成的冲击波到达自由面时会反射稀疏波,并伴随着水面的上升、破碎和飞溅等复杂物理现象。文章基于无网格SPH方法建立了近自由面水下爆炸数值模型,开发了计算程序,模拟了冲击波和自由面反射的稀疏波的相互作用过程,分析了切断现象的特性、产生机理以及对冲击波参数的影响。研究发现,爆心正上方且距自由面较近处,稀疏波作用最强;近自由面爆炸冲击波冲量可衰减为无限水域爆炸的1/3左右。文中的研究旨在探索冲击波在自由面处的传播规律,并为近自由面水下爆炸载荷的确定提供参考。     

载人深潜器支持母船发展现状与思考

通过分析研究国外载人深潜器支持母船发展现状,针对我国"蛟龙号"载人深潜器技术特点,提出其支持母船在安全性、合理性、装备支持、业务拓展等方面的一些思考,对于下一步我国载人深潜器支持母船设计建造具有一定的指导意义。     

凤凰港上盖物业对地铁百家湖车站结构的影响分析

由于地铁百家湖车站的建设先于凤凰港物业开发,设计者必须考虑给后期物业开发预留条件。为了研究上盖物业对车站结构的力学影响,采取有限差分软件FLAC 3D对不同工况下车站结构的受力过程进行三维数值模拟,得到了不同工况下车站及周边地层的位移特征、车站梁柱板节点应力及抗拔桩力学特征。如卸载工况下,车站与周边土体不均匀隆起,加载工况下,车站与周边土体的沉降差异等。通过分析这些力学特征,得出了最优的施工措施和建议,如跳槽开挖,分段施工;先施工车站外地下室,再施工车站部分上部结构,最后施工车站外上部结构的施工顺序是合理的。     

重卡驾驶室内饰件喷涂麻面漆应用探讨

介绍了一种用于重卡驾驶室内饰件表面喷涂麻面漆装饰的工艺应用,能有效提高内饰件的装饰效果并延长其使用寿命。