高精度入口边界的峡谷桥址风场数值模拟

山区峡谷地区由于受特殊地形地貌条件影响使得其风场十分复杂,这些地区建立的大跨度桥梁面临着更为突出的风致振动问题,而当前规范对峡谷桥梁的抗风设计还没有明确规定。为更加深入认识峡谷风场的分布特性,基于WRF与CFD耦合模式对峡谷桥址风场进行精细化分析,在中尺度气象模式基础上结合多项式插值方法获取入口边界的平均风速,同时对峡谷桥址上游风速进行实时监测,利用实测站脉动特性互等的原则获取数值模拟入口位置的脉动特性。将平均风速和脉动风速综合考虑后利用UDF程序赋给大涡模拟的入口边界并对峡谷桥址位置风场进行详细分析,最后将模拟结果与实测结果的湍流特性进行对比。研究结果表明：考虑脉动风速后的入口边界条件相比于无脉动入口风速其湍流特性与实测值吻合更好;中国现有规范中的标准谱不适用于复杂峡谷桥址地区,如用现有规范设计山区峡谷桥梁,其结果偏不安全;来流风向与峡谷走向是引起加速效应的主要原因,峡谷上游的复杂局部地形是引起峡谷桥址风场多样性的根本原因。研究成果可供山区峡谷大跨度桥梁抗风设计提供参考。     

计及海底井口影响的隔水管涡激振动响应特性试验

在靠近海底井口位置,隔水管周围流场受井口系统的影响发生变化,流固耦合下涡激振动可能诱发隔水管在横流向(CF方向)更为剧烈的振动。为了研究受管土装置影响的隔水管涡激振动响应特性,使用自主设计的管土装置模拟海底井口,采用8 m柔性立管,进行了均匀流下单管和受管土装置影响的涡激振动对比试验。试验通过FBG光纤应变片测得应变信息,使用模态叠加法、FFT变换处理分析试验数据,对比分析2组隔水管的主导频率、应变时历与幅值谱、无因次振幅以及激励力系数等参数沿管径的分布情况。结果发现管土装置影响下,隔水管主导频率减小;CF方向涡激振动增大,振幅沿径向呈非对称特征;涡激振动振幅更大,隔水管受流场的激励与阻尼更为剧烈。     

桥梁涡振幅值响应质量阻尼敏感性影响研究

为研究质量、阻尼对桥梁钝体构件涡振幅值响应影响的独立性和敏感性,本文以一组矩形截面杆件节段模型为基础,通过调整模型系统等效质量、阻尼、刚度,实现单参数研究工况设计,开展测振风洞试验,实测涡激共振幅值响应并进行对比研究.试验实测了单参数变化节段模型系统等效质量、阻尼、以及相同Scruton数不同质量阻尼参数组合工况下的涡...     

细长海洋立管涡激振动预报模型

涡激振动预报对于深水环境中的细长海洋结构物的设计至关重要.近年来出现的若干经验模型基于圆柱体受追振荡实验数据.文中介绍了细长海洋结构物涡激振动预报工具的发展,进而提出了一种基于圆柱体受迫振荡实验数据的预报模型.与现有的类似模型相比较,该模型更加直接地利用了原始模型实验数据,并且将立管的有限元模态分析并入到响应预报当中,以计及立管物理参数的不均匀特性.利用近期立管模型在阶梯状分布流以及剪切流中的涡激振动响应实验测量数据,验证了该模型的有效性.该模型的计算结果表明,立管的模态振型、模态频率与涡激振动响应高度耦合,并且对于低质量比的情况尤为明显.文中还指出了类似的基于受迫振荡圆柱体实验数据的预报模型存在的缺陷.     

湍流入流下泵喷推进器力谱特性研究

[目的]旨在解决泵喷推进器在湍流入流作用下非定常力谱不明的问题.[方法]通过湍流生成栅格和频谱合成法相结合的方法,产生具有时间脉动和空间相干结构的湍流,然后将此种方法与模拟相结合,获得泵喷推进器非定常力的宽带谱.[结果]结果显示,所采用的计算方法能够获得泵喷推进器导管、定子和转子合理的非定常力宽带谱;泵喷推进器非定常力...     

气浮结构的运动特性研究

文章通过理论分析和试验研究探讨了气浮结构的运动特性。按单自由度刚体弹簧体系建立了气浮结构的升沉和摇摆运动方程,进而求气浮结构运动的固有周期,并对气浮结构的运动特性进行了讨论分析。文中引进的气浮力折减系数ka体现了气浮体的恢复力刚度系数与普通浮体的差异,该参数对气浮体的浮态、稳性、运动特性都有很大的影响。理论分析和试验表明气体浮体的固有周期比相应实浮体的大。结合理论和试验,确定了气浮结构作升沉运动时附连水质量系数的取值。摇摆运动的附连水质量系数的确定较为复杂,还需作进一步的研究。     

隔离舱室污染气体扩散的大涡模拟研究

[目的]开展船舶隔离舱室门动态开启过程中污染物对流扩散的研究,定量对比和评估不同负压工况下污染物中扩散量随时间的变化,对隔离病房负压系统的设计具有重要意义.[方法]基于大涡模拟(LES)方法,结合示踪气体组分输运方程,对某型应急医疗救援船的隔离舱室门开启过程中污染物的对流扩散规律开展数值模拟研究,重点对不同压差工况下门...     

太焦线路基水害应急抢险设计

分析太焦线东坡车站某段在极端暴雨天气下,路基严重水毁坍塌、局部轨道悬空、行车中断应急抢险工程的特点及难点,抢险工程设计中采用河槽导流先行,河床反压固脚,先保路基稳定通车,后坡脚铺砌护岸的抢险设计理念;采用“浆灌片石”快速恢复边坡;卵石河床铺砌加固、水下防冲刷垂裙钢筋骨架水泥复合毯片石模板浇筑等措施,极大地缩短了工期。     

多功能运输车凹底架钢结构制造工艺研究

多功能运输车是一种用于运输公路货车和集装箱的新型关节式铁路专用货车,我国第一代QT1型、QT2型公铁驮背运输专用车的成功研制填补了公铁联运作业方式的空白。多功能运输车凹底架作为主要的承载件,结构复杂,产品制造中根据技术要求和结构特点系统地编制制造工艺,对钢结构的重难点进行工艺分析,制定相应的工艺措施,严格控制组装过程中制定的技术标准。“以装备保工艺、以工艺保质量”为制造原则,采用模块化组装方法,保证了凹底架钢结构制造工艺能力,产品质量达到了预期效果。本研究成果对加快推动铁路驮背运输发展、指导多功能运输车凹底架批量生产及工艺设计具有一定的参考价值。     

表面有螺旋装饰条的大跨贝壳形屋盖风荷载特性

为了解装饰造型对大跨贝壳形屋盖风荷载特性的影响,研究了某表面有螺旋形装饰条高铁站房屋盖的风压分布特征.首先,基于Reynolds时均RNG k-ε湍流模型,建立表面有装饰条大跨贝壳形屋盖的数值风洞模型,以模拟屋盖风压分布,通过与风洞试验结果的对比分析,验证了数值模型的可靠性和适用性;然后,建立表面无装饰条贝壳形屋盖的数...