中国列车空气动力学研究进展

论述了列车空气动力学研究方法:数值模拟计算、风洞试验、动模型试验和在线实车试验;讨论了几种典型列车的空气动力性能:中华之星高速列车、双层集装箱货运列车、磁浮高速列车;建立了列车交会压力波、线间距、安全退避距离的理论关系式;研究了列车流线形外形与气动性能的关系:流线形头形、车身截面外形、列车编组方式、车体表面以及影响气动性能的受电弓导流罩、外风挡、底罩及裙板、导流板等主要部件,介绍了研制流线形列车车体的成套技术及全面推广应用情况;研究了隧道-列车耦合空气动力特性;论述了为既有线5次大提速、百里强风区的兰新铁路解决的列车空气动力影响行车安全问题。     

全直桩码头结构振型反应谱抗震分析

针对全直桩码头结构形式,以国外某码头工程为研究对象,采用振型分解反应谱法对不同水平地震方向激励进行纵横轴不对称结构动力响应分析,探讨了在不同水平地震方向作用下桩基结构位移和内力的变化规律。计算结果表明:结构平面质量中心和刚度中心不重合时,水平扭转效应对结构受力影响明显,结构地震作用及其扭转耦联振动效应可采用振型分解反应谱法计算;在水平地震作用下,全直桩码头结构的近陆侧桩承担的水平地震力最大,边桩比中间桩群承担了更多的水平地震力,设计中应重视边角桩的受力情况及调整桩基布置形式来减小扭转产生的不利影响。     

夯锤在水中运动特性的试验研究

水下抛石基床在海岸工程中应用广泛,重锤夯实法为抛石基床的主要密实方法之一。针对水下强夯过程中,夯锤受到水阻力影响,无法准确测定夯击能的问题,进行圆台型夯锤在水中运动特性的试验研究,采用理论计算、模型试验及数值模拟相结合的方法,通过对比分析,得到确定夯锤水阻力系数的数值计算方法,为确定不同形状的夯锤有效夯击能提供依据。     

考虑可变刚度的CST齿轮传动刚柔耦合动力学研究

可控软启动齿轮传动系统的稳定运行能够有效保障船用电机启动的安全运行.为提高可变刚度对可控软启动齿轮传动性能的效果,以齿轮传动系统作为研究对象,应用ADAMS仿真软件建立刚柔耦合模型,并进行动力学特性分析.获得各级传动角速度曲线,将刚性体与柔性体角速度曲线进行对比,可以看出柔性化后曲线产生明显波动,刚柔耦合仿真结果与理论计算误差范围在5%以内,验证了模型的正确性.齿轮时变啮合刚度对传动系统的影响较大,通过改变不同的啮合刚度,齿轮啮合力波动明显,局部陡峭曲线的出现频率增加.     

膜盘联轴器膜盘应力与刚度分析

膜盘联轴器以其结构简单、体积小、可靠性高能够最大限度的通过其弹性变形补偿输入输出端的位移偏差,而被广泛应用于航空、船舶以及化工等领域.膜盘是联轴器关键部件之一,但作为旋转机械,膜盘属于易损部件,故本文对膜盘在各载荷作用下应力分布情况进行仿真分析,同时对其扭转刚度、轴向刚度、角向刚度做计算分析,计算结果可为膜盘结构设计以及优化提供重要参考.     

考虑转捩的某高速船用汽油机排气管流固热耦合分析

针对某高速船用汽油机原排气管在热冲击试验中的开裂问题,在增加排气管冷却水套的基础上,采用流固热耦合分析方法对排气管进行换热和热应力分析,并在此基础上,研究不同湍流模式和转捩对复杂流场流动与换热的影响。结果表明,不同湍流模型的温度计算结果和试验数据的吻合度均较好,证实了计算模型的准确性,而排气管的开裂系热应力过高所致,通过增加冷却水套可以解决排气管开裂问题;选用合适的湍流模型并考虑转捩影响,可以更加准确地判断分离点位置,提高复杂流场的数值模拟精度。     

水下控制系统对接盘液压插头优化设计及测试

介绍一种经过优化设计的液压插头,它采用四条通路均使用类似阀板阀座同时密封的方式,既可以同时连通四路液压通道(简称四通快插),同时还具有密封性能好、可靠性高、液压执行效率高的优点。通过对四通快插机械强度、密封件滑动阻力等关键技术指标的分析计算及相关的性能测试,验证了产品在不同工作条件下的可靠性。     

水上大体积混凝土墩台冬季温控技术

为探讨水上大体积混凝土墩台在我国北方冬季施工的质量控制技术,以天津某码头工程水上墩台为原型,根据拟定的冬季施工方案,开展现场缩尺物理模型试验。通过试验块温度场监控数据与有限元计算结果的对比分析,验证了有限元温度场分析的可行性及指标选取的合理性。在此基础上,进一步对比分析蓄热养护法、综合养护法及循环冷却系统对墩台混凝土施工温度场分布的影响,提出大体积混凝土墩台冬季施工的最佳施工控制技术。     

深水半潜式平台张紧式系泊系统优化设计研究

针对2000m工作水深12点多成分张紧式系泊系统,采用时域耦合动力分析方法,研究不同浪向完整条件和一根系泊缆断裂的破损工况下浮体运动和系泊缆张力特性。改变系泊系统参数,定量探究其影响系泊系统的一般规律,提供满足API[1] [2]规范要求的系泊系统优化设计方案。结果表明：增加系泊缆根数可以有效增强平台定位能力;通过合理选择预张力倾角、预张力大小、系泊缆夹角等,可以大幅度改善平台的运动响应和系泊缆动态响应。     

基于CFD流固耦合理论的海上浮式结构物水动力性能分析

文章利用流体动力学控制方程和结构运动方程的耦合理论,在具有造消波功能的2D数值水槽中实现了海上浮式结构物在波浪中运动过程的数值模拟。以系泊式浮式方箱防波堤作为工程应用实例,分别采用梯形法和二、三阶单步数值迭代法对浮体的动力特性进行数值分析,并与基于势流理论的边界元法的结果做对比,分析后发现在波浪条件下梯形法和二、三阶单步法的计算精度相当,结果收敛,且与边界元法结果吻合较好,满足要求。该文提出了一种新的全自由度分块结构移动网格技术,实现了浮体所有方向的联合运动,而且网格不发生任何扭曲现象,计算时间、网格划分和精度要求都得到了较好的控制。