深水张力腿平台非线性涡激特性及水动力性能研究

平台涡激运动易导致立管及系泊系统疲劳损伤,危害其安全稳定性。该文引入雷诺平均法求解NS方程结合DES湍流模型对不同流速下深水张力腿平台三维涡激运动及流场特性进行了数值研究。采用GAMBIT软件建立计算网格,将求解动力学控制方程的代码嵌入UDF求解器中,采用动网格技术实现流场更新并求得作用于平台立柱和浮箱上的瞬时升力和拖曳力。采用最大值统计法和均方根统计法进行数据统计。研究发现:张力腿平台涡激运动流向振幅的大小随着约化速度的增大而增大,但在小范围内波动;横向振幅曲线最大值出现在0°来流、约化速度U~*=8.0处,大小为0.38D;三种来流工况流向平衡位置随无因次速度的增大而增大,但增长速度有所区别,22.5°和45°下流向平衡位置的增加速度要明显大于0°来流;22.5°来流升力系数谱能量较为分散,立柱及浮箱之间的干扰具有强非线性效应;最后对张力腿平台表面压力系数分布及涡量等值面特性进行了分析和探讨。     

悬链式单浮箱防波堤水动力特性试验研究

为研究悬链式单浮箱防波堤水动力特性的影响因素,采用二维物理模型试验方法,讨论规则波下相对吃水S/d、相对宽度B/L、锚链刚度k、锚链系泊倾角α等因素改变时浮堤模型的透射系数K_t和锚链上最大拉力F的变化规律。试验分析采用平均波高计算透射系数K_t,以前1/10最大拉力平均值作为最大拉力F。结果表明:相对宽度B/L0. 3时,相对宽度B/L是影响浮箱模型消浪性能的主要因素;相对吃水S/d0. 14时,相对吃水S/d是影响锚链上最大拉力F的主要因素。所得结果可以为悬链式单浮箱防波堤的设计和进一步研究提供参考。     

带缆水下机器人控制仿真模拟与水动力分析

本文以Fluent多重滑移网格技术对带缆水下机器人系统进行路径跟踪的仿真计算,将收放缆反馈控制与PID算法调节螺旋桨转速的双重控制策略应用于带缆水下机器人系统,并对带缆水下机器人系统升沉运动的控制误差、螺旋桨推力与转速之间的关系、缆绳系统的张力特性以及水下机器人的水动力响应做了分析。文中数值模拟结果表明,双重控制策略下,带缆水下机器人路径跟踪的控制运动较为精确,其升沉运动位移最大误差约为0.2 m;螺旋桨的转速与推力呈正相关性,转速越大,推力也越大;水下机器人沿预定轨迹运动过程中,缆绳系统张力呈现周期性震荡的变化规律,机器人主体受到的水动力荷载与多种因素相关。     

CFRP加固损伤钢板的拉伸及疲劳性能研究

文章基于Dugdale模型理论提出CFRP加固含裂纹钢板加固量的计算方法。通过虚拟裂纹闭合法建立模型来模拟塑性钢板的破坏过程,并完成相关试验,验证了CFRP加固含裂纹钢板有效粘贴长度、有效粘贴宽度取值的有效性。同时利用Paris公式预估疲劳寿命,并结合相关试验数据,探究了CFRP加固对含裂纹钢板疲劳寿命的提高作用。研究表明,有效粘贴长度、有效粘贴宽度的理论取值有效;通过CFRP双侧加固竖裂纹、斜裂纹钢板构件可分别使其疲劳寿命得到显著提高。     

重庆朝天门长江大桥施工扣索索力监控分析

重庆朝天门长江大桥主跨桁拱施工采用拱上爬行吊机悬臂吊装法,期间辅助以大型斜拉扣挂系统。通过建立空间有限元模型．对其施工过程进行理论分析。从理论分析、实测数据、实际施工操作三方面综合分析了朝天门长江大桥扣索初张力的控制．并对施工中各个工况下的索力实测数据进行了分析。     

土工格栅加筋路面结构的理论分析

通过选用合理的力学模型及力学参数,采用有限元法建立三维力学模型进行计算,分析土工格栅对旧路反射裂缝的改善原理及效果.分析结果表明,加铺格栅降低了裂缝处基层底面的应力集中,减小了基层底面的层底拉应力、剪应力值,但对弯沉值影响很小.     

振动法测量斜拉桥索力的关键技术

基于振动法测量原理,就影响测量斜拉桥索力的关键因素对索力测试精度的影响作一分析,由此可针对各影响因素提出实际测量中应注意的问题和信号处理方法。实践证明,该方法可有效避免振动法索力测量中不利因素的效应,且得出较好的测量结果。     

Experimental and finite element analysis of fatigue strength for 300 mm2 copper power conductor

The fatigue strength of a 300 mm² stranded copper conductor was investigated experimentally and by finite element (FE) analysis. An analytical model was also developed and validated. Wires taken from the outer layer of the conductor were fatigue tested in tension–tension loading and compared with similar data for wires taken from a 95 mm² conductor. The wire cross section was deformed due to the compacting process that was applied during fabrication. When corrected for stress concentrations due to the deformation the data for the two sets of wire fell within the same scatter-band. Full scale testing was carried out in a specially designed rig with constant tensile load and reversed displacement controlled bending with a fixed curvature variation. The loading is a simulation of the loading of a power cable hanging from a floating vessel through a bellmouth. Conductors were tested in two states; dry and lubricated. A finite element model was established for the copper conductor. The model was formulated by a combination of elastic beam and beam-contact elements that included the effects of friction. The effect of local bending due to contact forces was included in the model. Two contact conditions were investigated; the point (trellis) contact between adjacent layers of wire and the inline contact within each layer and between the first layer (centre wire) and the second layer. The FE model was validated by a calibration test of a full scale conductor, and by sensitivity studies varying the size and the number of elements of the model. Fatigue analysis of the conductor was carried out, based on the S–N curve for individual wires. Taking into account the effects of friction and local bending, agreement was obtained between predicted and experimental fatigue strength of the conductor, for the FE model as well as the analytical model.     

钢绞线斜拉索在狭窄空间内的特殊张拉工艺

对于塔内空间极其狭窄的斜拉桥，其斜拉索安装、张拉等极其困难。以贵州省某斜拉桥为例，介绍一种特殊、简便、高效、经济的斜拉索张拉施工方法，可以较好地解决因塔内空间狭窄而导致不便开展斜拉索相关工序的难题。     

先张法槽式张拉台座承力杆设计分析

本文介绍了先张法槽式张拉台座的力杆的设计分析。分别从承受的张拉力、结构稳定分析、强度验算、确定横向联系梁间距和纵向变形方面对工程实际进行验算。解决了梁板加宽后张拉力增加而张拉台座承力杆截面不需要增大的实际问题。