动力定位作用下S型铺管作业耦合运动分析

文章建立了S型铺管船的船体、托管架和管线动态耦合模型。考虑了海浪、风和海流载荷作用下以及动力定位系统的控制下,分析时域内管道对船舶运动和受力特点的影响。主要包括：建立起重铺管船的动力定位运动模型,建立基于碰撞-接触原理的V型托辊和托管架模型,设计具有PID伺服系统的张紧器模型,提供连接托管架和船尾的非线性弹性铰接模型。进行时域动态模拟得到结果,通过与非铺管作业工况下的运动响应的对比表明,管线对船舶横摇运动影响较大,对纵摇和垂荡运动有一定程度的影响;管道对船舶纵荡、横荡和艏摇三个自由度上的受力影响极大。     

波流耦合力对海洋平台桩腿楔块的影响

由于受到各种海洋环境的考验,对于海洋平台结构楔块强度有严格的要求。目前海洋平台楔块面临损耗过快、寿命低下的缺陷,需要频繁更换。为了保证海洋平台的更加合理安全运作,对于目前自升式海洋平台的平台桩腿楔块需进行改进。考虑到波流耦合力对于海洋平台桩腿以及楔块的影响,通过研究自升式海洋平台受到的各种外载荷,从而能够为海洋平台楔块性能得以改善奠定基础。本文通过有限元法建立海洋平台楔块处桩腿及相连平台的模型,施加波浪力、风力等外部载荷,模拟在波流耦合力的作用下,桩腿以及楔块的受力情形,通过计算得到楔块处桩腿的局部应力分布,分析波流耦合力对于桩腿楔块局部强度的影响。通过对楔块结构受力、破坏形式的研究,为后续楔块结构性能的改进打下坚实的基础。     

复合材料螺旋桨双向流固耦合计算

为研究复合材料对螺旋桨水动力性能和结构特性的影响,在Workbench平台上,采用基于粘性流理论的计算流体力学方法与有限元软件实现流体载荷与结构变形的双向耦合传递。以DTMB4381为研究对象,首先考虑镍铝青铜(NAB)螺旋桨的微小变形,采用双向流固耦合方法计算不同进速系数下的水动力性能,并与敞水试验值进行对比,误差较小,验证了双向流固耦合方法的准确性。然后将复合材料考虑为各向同性,对玻璃纤维材料螺旋桨进行双向流固耦合求解,得到复合材料螺旋桨在不同进速系数下的水动力性能及结构特性,并将流体和结构计算结果与传统的金属螺旋桨比较分析,总结材料对螺旋桨性能的影响。双向流固耦合方法为今后各向异性复合材料螺旋桨的深入研究打下基础。     

二维浮式结构物与完全非线性波相互作用数值分析

基于粘流理论、流固耦合理论和自由液面追踪技术——VOF(Volume of Fluid)法,以不可压缩流体的连续方程和N-S方程及结构动力学方程为基本控制方程,利用商用软件ANSYS Workbench的二次开发功能,建立了粘性数值波浪水池,数值模拟了完全非线性波的生成,计算分析了二维浮式结构物遭遇波浪的完全非线性现象,得到了甲板上浪水位高度和结构物的纵摇、垂荡、横摇等运动响应。结果表明:文中的方法可以用于波浪与浮式结构物相互作用的完全非线性数值模拟.     

十导洞CRD工法地铁风道结构流固耦合数值分析

依托长春地铁解放大路站十导洞CRD工法地铁风道工程,为有效预测并合理控制施工风险,采用数值模拟与现场实测相结合的方法,建立数值模型,通过流固耦合方法模拟整个施工过程。得到的主要结论有:1)针对2种不同的导洞开挖顺序进行优化分析,通过对比地表沉降、侧壁水平收敛、初期支护应力、土体塑性区分布等指标的计算结果,找出了合理的导洞开挖顺序;2)针对整个施工过程的模拟结果,选择竖向位移和水平收敛2个指标进行分析,得知拆除底部临时支撑及临时仰拱为施工中的薄弱环节,并结合工程实际提出了具体的改进措施。     

曲率半径对独柱墩弯桥抗倾覆性能的影响

本文以某高速公路一座互通立交钢-混组合匝道桥为例,分析了不同曲率半径对独柱墩弯桥整体受力的影响以及与桥梁抗倾覆性能之间的关系,对比曲率半径变化对结构支反力、支点扭矩、上部结构竖向位移、上部结构横向扭转、主要截面应力分配,以及不同车速、不同曲率半径的车桥耦合振动之间的关系。分析结果表明:曲率半径越大,结构整体横向受力越大,结构在同样大小的荷载作用下结构更容易发生倾覆现象。为独柱墩弯桥的设计与加固提供了经验借鉴。     

基于声固耦合特性的消声器结构改进

为了研究排气消声器内部声场对消声器结构的影响,掌握消声器系统耦合特性,建立了消声器的声振耦合模型,对耦合系统中消声器壁板在声场影响下的振动位移进行分析。发现高频时,声场作用对结构振动位移的影响较大,特别是90Hz频率附近消声器壁的位移响应明显,影响消声器系统性能。为了保证消声单元性能的稳定性,以减小振动位移响应量为目标,对消声器结构进行改进,使得消声器壁板的振动位移减小,并使最大位移振动频段避开了激励频段。     

车-桥耦合振动的动力响应分析

通过三角级数叠加法模拟桥面不平顺激励,运用大型有限元通用分析软件ANSYS的耦合技术对车-桥耦合振动进行了分析.提出了5个自由度的车辆模型模拟重车,160个梁单元模型模拟简支梁桥,把车辆和桥梁结构视为2个系统,利用Newmark-β法求解车-桥耦合振动方程组,进行了桥梁结构振动的位移、弯矩的响应研究.得到了桥梁跨中最大位移和弯矩都不是发生在桥梁跨中位置;随着桥面不平顺有明显的变化,随着桥面状况的变差,其响应越来越大.     

预应力混凝土曲线箱梁弯扭性能研究

预应力混凝土曲线梁桥受到平面曲率的影响,在荷载作用下发生竖向弯曲的同时,必然会产生扭转。本文针对曲线箱梁这种弯扭耦合受力特性,提出了预应力混凝土曲线箱梁的设计方法,并结合工程实例进行了设计。     

基于神经网络的汽车磁流变减振器非参数化建模

结合汽车用减振器的工作特点,按照国产某微型轿车后悬架的技术要求,设计了基于混合工作模式的单出杆单筒磁流变减振器,并进行了实物样品研制。根据流体力学理论,建立混合工作模式下磁流变减振器计算模型,并对磁流变减振器的阻尼力、动态响应时间及其影响因素进行了理论分析。对设计的磁流变减振器进行台架动态特性测试,试验结果表明：单出杆...