CRTSⅠ型双块式无砟道床板裂缝成因分析及控制措施

道床板裂缝是CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工质量控制的难点,通过对裂缝产生原因的理论分析,指出混凝土收缩、温差和不当施工工艺等是产生裂缝的主要原因,提出原材料质量控制、优化混凝土配合比和施工工艺等方面控制裂缝的技术措施。     

螺旋侧板的高度对VIV影响的CFD分析

深水立管在来流作用下容易产生流向和横向的周期性位移振动(VIV),这种流固耦合作用会加剧立管结构疲劳,最终导致其功能失效。之前的研究发现螺旋侧板可以有效的抑制VIV的影响,其中侧板高度和螺距等几何参数决定其抑制效率。文章主要基于CFD对不同高度螺旋侧板的立管的尾流场进行数值模拟。结果表明:在研究范围内,螺旋侧板随高度增大抑制VIV效果越好,在H=0.25D(D为立管直径)时作用最佳,但拖曳力系数明显增大,同时来流方向和螺旋侧板的夹角也会影响其抑制效率。     

方沉箱浮游稳定特性

针对某港码头方沉箱,探讨了影响方沉箱浮游稳定特性各因素(定倾半径、质心到浮心的距离、定倾高度和沉箱吃水)随着沉箱密度和前舱加水高度的变化规律。结果表明:在前舱加水高度不变的情况下,方沉箱定倾半径和质心到浮心的距离随着沉箱密度增加而减小,定倾高度和沉箱吃水则相反;在沉箱密度不变的情况下,各因素随着沉箱密度的变化规律同前舱加水高度。前舱加水高度过高,会引起方沉箱的浮游由稳定平衡变为不稳定平衡,存在较大风险,而规范中并未有所体现,建议设计时加以考虑。同时在满足浮游稳定的前提下,尽量减少前舱加水高度从施工上来说是很有必要的。     

远破波大波高波浪作用下沉箱抗浪稳定性验算

岸壁码头施工中,沉箱受波高为13.62 m的远破波作用极其罕见,在如此大的波高下,沉箱受波峰压力和波谷压力作用,对沉箱的稳定性影响非常大。为提出合理的方案解决该问题,通过受力分析、计算、物模试验相结合的方法,对烟台西港区一期工程C6,C7,C8沉箱,进行了抗滑和抗倾覆稳定性计算,结果和物理模型试验结果相吻合。利用土力学原理,对远破波大波高作用下的已安装并回填的沉箱,可以通过沉箱背后土压力和孔隙充砂增重相结合的方案,利用土压力抵抗波浪力作用的方法,达到沉箱抗滑和抗倾覆稳定性的要求,确保工程的施工安全。     

船行波对近距沉管隧道管节安装施工的影响分析

目前国内规范尚未规定船行波对临近岸坡和船舶的作用,得出船行波对海上作业船舶的影响规律尤为重要。为了能够分析清楚船行波对港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道管节安装过程中的影响,提前采取防范措施,避免因船行波的影响对工程造成损失,对国内、外学者发表的相关文献及国外相关的规范进行了研究,修订了一些文献中的笔误,推荐了适用于港珠澳大桥沉管隧道管节安装中船行波的计算公式。通过现场实际条件计算,结合已有的物理模型试验、现场实测等成果,给出了船行波的主要影响因素和随距离衰减的规律,从而得出了沉管安装的船舶航行限速条件。     

基于动网格技术的潜艇热尾流浮升规律研究

针对基于相对运动的"排水法",无法全面、准确地反映潜艇热尾流浮升扩散规律,建立基于动网格技术的潜艇水下航行的二维计算模型,利用流体计算软件Fluent对潜艇排放过程中的流动-传热过程进行数值模拟。采用网格重构和网格光顺方法结合Profile运动边界驱动机制实现网格区域运动,确保模型符合实际运动规律。研究动网格技术和"排水法"热尾流最大浮升高度沿流向分布情况,最大浮升高度和中心温度随时间的变化规律。研究结果表明:动网格技术对于潜艇航行过程中的热尾流浮升过程有较高的计算精度;模拟结果捕捉到了浮升过程中流动和传热的瞬时变化,揭示了热尾流浮升扩散的规律。研究结果进一步为潜艇红外特征研究提供了理论支持和方法思路。     

内河LNG燃料船透气管出口高度评估研究

为合理制定内河液化天然气(LNG)燃料船透气管出口高度标准,在保证船舶安全前提下,解决通航桥梁限制问题,本文基于单一故障原则和风险评估方法,对内河典型LNG燃料船透气管出口高度进行了评估。根据假定船型的布置特点和航行条件,结合出口高度和型式,选定了24种天然气释放场景,利用理想气态方程计算了天然气的释放速率和持续时间,采用三维计算流体力学(CFD)软件FLACS进行天然气扩散波及范围模拟分析。结合天然气扩散接受准则,给出了制定透气管出口高度标准的最小值,对中国船级社《天然气燃料动力船舶规范》合理性进行了验证。针对内河LNG燃料船的航行特点,推荐一种新型透气管出口布置型式。     

某拟建修造船厂工程波浪分析

依据秦皇岛海洋站34年实测资料统计分析出的不同重现期的波浪要素,针对某拟建修造船厂工程总平面布置方案,利用TK-2D波浪数学模型及MIKE21的BW方程波浪数学模型,对工程建成前后的波浪场进行模拟.确定了工程区域各等深线处的设计波要素,论证了船厂码头和不同的防波堤、进港航道平面方案布置对港内的泊稳条件、拟建码头前的波浪变形情况以及波浪变化对码头作业天数的影响.模型中考虑了波浪的折射、绕射、反射、底部损耗等因素,为工程设计提供依据.     

拖带大型无动力船舶通过内河桥梁水域关键技术分析

通过对大型无动力拖带船队的运动特点,内河桥梁水域通航环境的特点以及大型船队操纵的复杂性进行分析,以拖带5.7万t级无动力海船通过南京长江大桥为例,对大型无动力船拖带船队的拖船配置、拖带方式、起拖时机、拖带演习、拖航期间的安全维护、拖带作业的注意事项和应急预案等关键技术进行分析.     

Mixed analysis of shell and solid elements using the overlaying mesh method

 This article presents a mixed method of analyzing shell elements and solid elements using the overlaying mesh method. In the structural design of a ship's hull, the shell elements are used for the global model. However, the solid elements are necessary to analyze the stress concentration zones or the vicinity of a crack. In such cases, the models are analyzed using zooming analysis, in which the results of a global model analysis are transferred to a local model analysis by imposing boundary conditions. This method is more advantageous than zooming analysis in terms of the accuracy of the solution and the modeling flexibility. Some examples of a plate model with a cracked surface or with a projection are shown in order to demonstrate the effectiveness of the method. Received: August 6, 2002 / Accepted: November 25, 2002 Address correspondence to: S. Nakasumi (sumi@nasl.t.u-tokyo.ac.jp) Updated from the Japanese original, which won the 2002 SNAJ prize (J Soc Nav Archit Jpn 2001;189:219–224; and 190:655–662)