考虑水流路径长度的S型曲线超高段纵坡研究

雨天公路S型曲线超高缓和路段易形成积水,影响行车安全.以力学为基础,运用有限差分,建立了超高渐变段的水流路径长度与纵坡的关系模型;考虑车辆发生滑水的危险状态,得到水流路径控制长度.以公路单路拱S型曲线为研究对象,对3组不同车道数和7种不同纵坡工况下的±2％超高渐变段的水流路径长度进行分析.结果表明:纵坡由0.5％增加到6％,水流路径长度平均增大2.83倍,纵坡越大,水流路径越长;当纵坡大于4％时,不同车道的水流路径都超过了限定值.以水流路径长度为控制指标,给出了不同车道数S型曲线平缓超高路段最大纵坡建议值.     

刘老涧船闸通航水流条件改善措施

刘老涧船闸是位于京杭运河苏北段上的复线船闸。为解决船闸在二、三线同时泄水时,一线船闸下闸首反向水头过高而使人字门启闭机机构损坏的问题,建立了平面二维水流数学模型对船闸上、下游水流条件进行计算,并按照《船闸总体设计规范》相关要求,判别改善方案通航水流条件的优劣,提出符合实际要求的工程措施。针对天然河道边界复杂等特点,采用非结构三角形网格,利用有限体积法对水流控制方程进行了离散计算。     

小溪滩枢纽通航建筑物平面优化布置

依托小溪滩枢纽整体物理模型试验和遥控自航船模试验,针对该枢纽坝址所处喇叭形微弯河段,提出船闸坝上非正交布置形式,较好地解决了弯曲河道引航道与河道主流衔接困难的问题,为弯曲河段船闸布置困难及已建工程增建船闸提出了一种新的布置方法。     

拖轮螺旋桨尾流对沉管或沉箱浮运的影响

随着沉管和沉箱体积的大型化,浮运船舶尾流作用不容忽视,但目前国内相关研究较少。根据外文资料中计算螺旋桨射流作用的方法,分析船舶尾流作用范围及其流速变化,并计算其在沉管或沉箱上的尾流作用力,为沉箱、沉管浮运提供计算依据。     

水下自主航行器非接触式充电系统频率控制

水下自主航行器(AUV)非接触式充电系统通过补偿电容与系统电感的谐振作用,使系统的功率因数达到最大,以实现电能的高效传输。在深海环境下,系统初、次级磁芯在受到水流冲击后会产生偏心和间隙,引起耦合系数发生变化,系统的谐振频率点也会发生改变,充电能力下降。本文研究在水流冲击作用下,通过频率控制使系统始终在谐振频率点运行以提高系统的传输能力,并提出了基于锁相环控制的AUV非接触式充电系统的频率控制实现方式。     

双曲拱桥水下满堂排架加固方案的稳定性计算

以107国道衡阳段蒸水大桥为工程实例,对双曲拱桥采用水下满堂排架加固方案进行了研究,对排架在水流冲击下的稳定性关键问题作了分析计算,结果表明了水下满堂排架方案在双曲拱桥加固中的可行性,可为同类型桥梁加固的方案设计提供参考。     

山区乡村房屋模型水流作用试验

通过山区乡村房屋模型在水流槽中进行模拟山洪水流作用的试验,研究山区洪水对村镇房屋的作用,了解不同地形地貌条件下,不同墙体开洞率的山区乡村房屋在山洪作用下的作用机理和作用特性.根据试验结果得出各片墙体所受水流力的分布规律为水平方向中间大两头小,竖直方向随高度的增加而减小,模型沿水流方向所受总合力随着开洞率的增大而逐渐减小,依据此规律,山区乡村房屋在设计和建造时应考虑满足适当的开洞率,以降低所受到的水流作用力.     

二维非饱和土壤水流方程基于POD方法的有限元格式

将特征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition,POD）应用于二维非饱和土壤水流方程通常的有限元格式,将其简化为一个计算量少但具有足够高精度的POD有限元格式,并给出POD有限元解的误差估计.数值例子表明：POD有限元解能有效地表达土壤水流的运动特征,保证了POD有限元解和通常有限元解误差足够小,而且POD有限元格式有较少的自由度,比通常的有限元格式大大节省了计算量和内存容量,从而验证POD方法的有效性.     

荆江河道岸坡窝崩防治及处理方法

长江中游荆江河道沙市河段地质组成较为复杂,河床边界稳定性差。本文结合工程实例,分析了窝崩形成的过程、特点及窝崩江岸段的地质条件、岸坡变化、水流泥沙运动规律,最后从岸坡崩窝的防治及崩窝后的处理两方面入手,浅谈岸坡崩窝的防治及处理方法。     

稳定流作用下海底悬跨管线涡激振动研究

讨论了目前用于海底悬跨管线涡激振动预报的主要数值模型,针对海底管线悬跨段涡激振动问题编制了有限元分析程序,程序采用梁单元模拟管跨结构,动力响应计算方法采用VIVANA模型,模型控制方程采用Newton-Raphson迭代算法求解。采用Larsen,Koushan等人(2002)和Larsen,Baarholm等人(2004)给出的两组不同的用于确定升力曲线的参数曲线进行计算,将计算结果与Tsahalis(1984,1987)的模型实验结果进行了比较。结果表明本文的涡激振动模型能够预报间隙比e/D=∞时海底悬跨管线的涡激振动响应;采用Larsen,Koushan等人(2002)参数曲线得到的计算结果与间隙比e/D=∞时的实验结果符合较好,Larsen,Koushan等人(2002)参数曲线较Larsen,Baarholm等人(2004)参数曲线更适合于海底悬跨管线的涡激振动预报。