沈家门港海底沉管隧道设计介绍

沉管法是修建水下隧道的一种先进施工方法,其设计需考虑结构、施工工艺、水文地质条件、运营等众多因素的影响。针对隧道工程和水文地质、沉管结构、管段沉放水流阻力等条件,以及系缆柱、接头防水、最终接头、工程耐久性等措施,对沈家门港海底沉管隧道工程的设计进行了分析。分析结果表明:沉管管段既要满足结构力学要求,又要满足施工中起浮运输及运营期抗浮、稳定性、耐久性要求,综合考虑各种因素才能设计出符合要求的沉管隧道结构。     

桩端阻力随刺入变形发展的分析模型研究

该文较为系统地研究了桩端阻力随刺入变形发展的分析模型。首先介绍了桩端极限承载力的确定方法,其后介绍了依据离心机试验及现场实测资料所总结出的桩端阻力随刺入变形发展的双曲线模型。依据这一模型,给出了上海地区砂土持力层桩端阻力随刺入变形发展的估算公式,采用实测资料对双曲线模型的实用性进行了验证分析。研究结果表明,采用双曲线模型分析桩端阻力随刺入变形的发展是适宜的,模型的关键在于选取与极限承载力相适应的参考刺入变形值。     

舰船高温排烟管表面纳米Al2O3-CeO2/Ni镀层的微观组织和抗高温氧化性能

为了制备具有优异抗氧化性能的复合镀层,试验采用双脉冲电源,在舰船高温排烟管试样表面沉积Al2O3-CeO2/Ni纳米复合镀层,通过抗氧化性能测试,研究了Al2O3纳米颗粒浓度和CeO2浓度对复合镀层的抗氧化性的影响。试验得出复合镀层的微观组织随着Al2O3颗粒的添加细化晶粒,当镀液中纳米CeO2颗粒浓度增加到1.5 g/L时,晶粒尺寸分布均匀,同时镀层表面平整、致密;复合镀层的抗氧化性随镀液中纳米Al2O3浓度增加而增加,随CeO2浓度的增加先降低后增加。     

基于CFD的一种无压载水船阻力数值模拟

为解决船舶压载水问题,在无压载水船设计理念贯通流系统的基础上,利用连通管路对其进行改造,提出一种船舶无压载水化新思路。同时,以系列60船型改造后的新船型作为研究对象,基于CFD方法,选用混合网格和RNG 湍流模型对其进行阻力数值模拟,利用黏性流对叠模求解。为验证网格划分和数值方法的合理性,首先,对系列60船型进行数值模拟,计算结果与传统实验数据基本吻合。然后,对新船型进行阻力数值模拟,并将其与系列60船型的阻力数据进行比较分析。结果表明,新船型降低了船舶阻力,优化了水动力性能。     

基于偏相关性分析的船型优化设计方法

针对传统船型优化存在耗费时间长、优化效率低的缺点,本文提出一种基于偏相关性的船型优化设计方法。该方法利用偏相关性分析,对船体外形与兴波阻力的相关规律进行经验总结,并将这种设计经验引入到优化设计中,可以缩小相关设计变量的取值范围,显著提高优化效率。利用该方法对布拉尼函数(Branin Function)、哈特曼函数(Hartman function)以及KCS集装箱船的兴波阻力进行优化计算,通过对比分析,证明了该方法的可行性。     

近场水下爆炸作用下金属夹芯结构的动响应分析

金属夹芯结构具有质量轻、吸能良好和抗冲击等优点,被广泛用于船体板架设计。在金属夹芯结构形状设计方面,不同形状的金属夹芯结构的抗冲击性能有着很大的差异。针对三种不同的金属夹芯形状,采用有限元软件ABAQUS,模拟三种金属夹芯结构的抗冲击性能。通过对比三种形状的夹芯面板中心位移以及速度的变化规律,发现对于质量相同的夹芯结构,三边形夹芯结构具有更强的抗冲击性能。另外,研究不同金属夹芯结构能量时历曲线,得出六边形夹芯结构在吸能效果方面最好。     

刚性透水结构作用下水流泥沙特性研究综述*

河道治理及航道整治工程中常用的岸滩守护结构分为实体结构和透水结构两种,其中透水结构具有较大的孔隙率,能够起到消能、防冲促淤的效果,被广泛应用。以植被及四面六边透水框架为代表,结合国内外研究成果,对透水结构作用下水流泥沙特性进行综述,进而指出目前存在的不足之处并提出展望,为后续的研究工作提供参考。相关研究成果表明：与实体结构会引起局部水流剧烈变化不同,透水结构对水流能量的消减较为缓和,阻力特性与淹没程度、孔隙空间结构等有关,其产生的水流紊动呈各向异性,另外,从生态保护的角度来看,透水结构不阻隔物质交换,有利于生境多样化。     

船舶交流中压电力系统绝缘故障特性分析与仿真

本文依据现有常见的中压船舶电力系统,建立了船舶交流中压电力网络绝缘故障模型,对其中性点经高阻接地方式下绝缘特性进行了全面的理论分析,主要分析了该接地方式下故障相、非故障相的电流、电压,以及零序电压等特征量与绝缘故障电阻、中性点接地电阻的关系。利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行仿真。为今后该系统绝缘监测方法的提出打下了理论基础,同时利用表征的零序电压来计算绝缘电阻的结论具有工程实用价值。     

基于非线性有限元法的船舶冰区破冰数值模拟

应用非线性有限元法进行了破冰船冰区破冰数值模拟。通过比较数值模拟结果和试验结果,对冰体材料模型进行了验证;采用该冰体材料模型,对破冰船以不同航速在不同厚度的层冰中破冰航行时的动态响应进行了数值研究,给出了破冰过程中层冰的变形、冰力的大小以及冰的变形能和动能变化,分析了船速、冰层厚度对破冰阻力的影响。该研究结果对分析破冰船在层冰中破冰时的动态响应特性具有一定的参考价值。     

基于Fluent的船体界面阻力分析

基于 Fluent对船体界面阻力进行仿真分析,采用 VOF的方法模拟船体在空气和水两相中的运动情况,获得不同航速下船体摩擦阻力和压差阻力的关系。考虑方型系数对于船体阻力的影响,建立多个方型系数不同的模型来实现Fluent仿真模拟,获得一定傅汝德数下船体方形系数与船体阻力的关系,得到船舶阻力相对优化的船型。该方法通过更加精确的建模可为船体型线减阻提供更多的依据。