非均匀流场中螺旋桨水动力及噪声特性预报研究

根据螺旋桨的型值参数,在Fluent前处理器ICEM中建立流场的网格模型,采用计算流体力学（CFD）理论,结合雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程计算了螺旋桨的水动力特性.利用滑移网格技术对非均匀来流下的螺旋桨的水动力进行大涡模拟计算,并结合FW-H噪声模块对螺旋桨的无空泡噪声进行了数值预报.流场预报结果显示,流场的非均匀性导致螺旋桨水动力系数的脉动存在一定的周期性,且整个螺旋桨的水动力系数与单个桨叶之间存在一定的倍数关系;声场结果表明,低频离散噪声远大于高频噪声,噪声衰减速度随频率增大而减小,螺旋桨轴向和径向衰减速度随着距桨盘面中心的距离增大而减小,且轴向声压级低于径向两侧.     

深水波列传播的不稳定性分析

深水波列传播是多影响因素共同作用的物理过程,寻求合理的参数来表征深水波列传播过程中各因素的影响,对了解深水波列传播特征有重要意义。文章基于BMNLS方程的不稳定性分析,得到一关于波陡、频带宽度和频率的特征参数Ui,并指出在深水波列传播过程中,当Ui1时波列是稳定的,在Ui1时波列为不稳定的,并随Ui的增大,不稳定性及非线性作用不断增强。同时针对边带扰动波列的传播,指出此参数可有效地表示深水波列传播特征。     

数值模拟孤立波在平直海岸上的传播和爬坡

对文献[1]所建立的非线性浅水方程数值模型进行了改进,采用水位梯度法（SGM,Surface Gradient Method）处理底坡源项以提高计算效率,采用半隐格式处理水底摩擦项以提高模型的稳定性.通过解析解对模型进行验证后,利用改进后的模型,对破碎和非破碎孤立波在平直海岸上的传播、爬坡和回落过程进行了数值模拟研究.数值计算结果同实验数据、解析解以及文献中相关数值结果进行比较和分析,结果表明模型可用于计算孤立波的传播和爬高问题.     

湖山隧道风险评估及对策研究

隧道风险评估和控制对策一直是学术界和工程界关注的焦点。隧道作为隐蔽工程,其地质条件、环境因素,以及人为主观意识的不确定性,使得隧道修建过程中存在较大的安全风险。以靖海高速公路湖山隧道工程实践为依托,研究风险识别、评估,进而提出对策。运用综合的方法将风险降到最低,工程实践表明风险评估方法正确,对策控制效果明显。建立了有限元渗流场模型,分别探究全封堵、全排放条件下,围岩渗流场分布规律,得到支护结构水荷载,建议墙脚处设置排水孔。研究成果直接指导湖山隧道施工,具有较好的工程应用价值。     

阀门角度对蝶阀后双弯管流场影响的数值模拟研究

本文采用计算流体力学（CFD）数值模拟的方法,研究了不同阀门角度下蝶阀后双弯管模型中的复杂流动现象,并将数值计算的速度云图同流场实验测量结果进行对比验证。分析结果表明：数值计算结果同粒子图像速度场测量技术得到的速度云图基本吻合;阀门角度对流场的影响较大,阀门角度越小,阀板迎背流面的流体扩张也越不明显,模型最大速度减小：阀板前驻点逐渐向阀板迎流面边侧移动,一次分离区减小,而二次分离区先增大后减小;弯管中流体质点二次流、流动分离及流动剪切膨胀等是影响流场的重要因素。     

基于方差分析的中国沿海港口群港口物流能力及区域经济的差异分析

针对目前中国沿海5大经济区港口物流能力和区域经济发展不平衡问题,运用方差分析对中国沿海5大经济区港口物流能力和区域经济进行了差异分析。考虑到在指标体系的研究方法上,各因素的权重确定可能带有的较大主观性,文中用结构方程模型的研究结果来计算港口物流和区域经济的能力要素,从而为结构方程模型的研究提供了理论延伸。     

基于Brinkman方法工程降水多流场数值模拟分析

根据采动岩体破坏下非线性渗流的特点,可知在破碎岩体中流体的流动状态既不是自由管流,也不是线性达西层流,所以不能用达西方程和Navier-Stokes方程来描述.提出采用Brinkman方程,研究在破碎岩体中水的流动规律,探究含水层在不同条件下对破碎岩体中的水渗流的作用机理,为正确预测水量和给定降水井数量提供参考依据.     

阻振质量对海洋工程输液管道减振降噪的实验研究

分析了增加阻振质量后振动波沿管道的传递损失公式。建立实验模型,测试分析了管壁受外力激励时输液管道安装单个和两个阻振质量时振动波传递的损失情况。结果表明,阻振质量对振动波的传递在中高频段有着很好的阻抑作用;阻振质量环的半径越大,减振效果越好;两个阻振质量的间距对减振效果有较大的影响。研究结果对于输液管道系统的减振降噪有一定的参考价值。     

基于iFEM和虚实结合的加筋板应变场构建研究

iFEM(inverse finite element method)是目前进行结构应变场构建最有前景的方法之一,其目的是在结构离散应变采集过程中,以最少的实际测点获取满足精度要求的结构应变场。在一些局部区域应变数据不易采集时,可尝试采用虚实结合的方式进行离散应变数据的采集。本文以船舶典型结构加筋板为例,根据实测数据,结合仿真模型,依据Xgboost的测点回归方法,基于iFEM技术依次计算实测、仿真和虚实结合三种方法的应变场重构精度,分析误差原因。通过预测,当47个物理测点时平均误差最低,为1.92%,以虚实结合路径输入15个点和21个点时结果与验证点的误差均小于3%,验证了虚实结合快速补充缺失数据的应变场重构的方法操作性强、准确度高。     

Travelling Wave Solutions for Generalized KdV-mKdV Equation

A technique based on reduction of order for solving ordinary differential equations is developed to find exact solutions for a generalized KdV-mKdV equation that possesses high order nonlinear terms. The analytical expressions of several types of travelling wave solutions for the equation are obtained in terms of sin, cos, tan, cot, sinh, cosh, tanh, coth and algebraic profiles. It is shown that the wave speed of travelling wave solutions and the coefficient of low order derivative term in the equation are two main factors to determine the change in the physical structures of solutions.