新型堵口装置抛投过程中纵向漂距的数值模拟及试验

介绍了一种新型装配式快速堵口装置,其可用于形成临时坝体结构来解决堤坝决口的封堵问题。受水流的影响,堵口装置在抛投过程中会沿纵向移动一定的距离,这将对堵口装置的排列及形成稳定的坝体结构产生不利影响。对此,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立了堵口装置下落过程的三维数值计算模型,并通过模型试验对其合理性和有效性进行了验证。然后,研究了水深、流速、装置质量等因素对堵口装置纵向漂距的影响。数值计算和模型试验结果表明:堵口装置的纵向漂距随流速、水深增大非线性增大,随质量增加非线性减小;当处于同一入水深度时,堵口装置在浅水条件下的水平位移较深水条件下的更大。

面向新型军事人才培养的舟桥工程课程建设与教学改革

根据课程军事特色鲜明的特点,以陆军院校精品课程建设要求为指引,该文确立面向“能打仗、打胜仗”高素质、专业化新型军事人才培养的舟桥工程课程建设与教学改革目标,分析当前存在的主要教学问题,提出解决问题的方法途径,并从课程顶层设计、教学资源建设、课程教学改革和教学团队建设四个方面阐述推进建设与改革的相关措施。研究成果可供军队院校精品课程建设与教学改革参考。

浮式平台屏蔽效应影响下的浮桥动态响应特性研究

为了研究浮式平台对布设于平台内侧的浮桥动态响应的影响,本文利用模型试验和数值模拟的方法,通过对比分析“有浮式平台屏蔽”和“无浮式平台屏蔽”条件下浮桥的运动响应,研究了波浪波长和入射角度对浮桥动态响应特性的影响。研究结果表明:浮式平台产生的屏蔽效应可以减小浮桥的运动响应,尤其是靠近浮式平台的浮桥端部。此外,当波浪周期接近浮式平台的横摇固有周期时,浮式平台的屏蔽效应最为明显。波浪入射方向的变化会改变浮式平台的屏蔽区域,通过合理调整浮桥和浮式平台的布设位置,可以为浮桥提供一个相对安全的海洋环境。

规则波条件下的多液舱浮体动力响应特性研究

为了研究多液舱浮体的动力响应特性,基于势流理论进行多液舱浮体动力响应的频域分析。首先考虑不同的网格尺寸开展网格敏感性分析,随后针对规则波中单液舱浮体开展建模计算并与相关试验结果进行对比验证。最后分析多液舱浮体的动力响应特性,并探讨载液量及载液类型对浮体动力响应的影响。研究发现:液舱对浮体横荡的影响较小,对横摇的影响较大,垂荡响应与全系统自重有关;横摇响应曲线的峰值大小及峰值数量与液舱的载液类型存在一定关联。

剪叉式提升机构受力特性分析

为了对三级剪叉式提升机构的受力特性进行分析研究,首先将其简化为二级剪叉式机构,并利用虚位移原理和力学分析方法对简化后机构的轴力、弯矩和应力等进行了推导与分析,得到了机构受力与起升荷载、起升角度的关系式。然后结合对三级剪叉式机构受力特性的有限元仿真,得到了简化前后2种机构的受力特性曲线。最后对比分析发现:虽然简化后机构各点的受力特性会发生改变,但是机构中剪叉臂的轴向应力和剪切应力的最大值变化不大,剪叉臂所受的最大弯曲应力近似为简化前的2.3倍,并且这些应力的最大值均随着起升角度的增加而非线性地减小。因此,可以通过计算二级剪叉机构中的相关应力来估算三级剪叉机构中的应力。

船舶撞击高架拦阻系统后的位移计算及与试验结果的比较

为了求解船舶撞击高架拦阻系统后的位移,文章以能量守恒定律为基本原理,即重力锚做功与船舶阻力做功之和近似等于船舶初动能,通过编写迭代计算程序,对船舶撞击高架拦阻系统后的运动情况进行了研究。并将理论计算结果与试验数据进行了比较分析。结果表明:船舶撞击高架拦阻系统后位移的理论计算值与实测值间的误差在正负30%以内;船舶正碰撞拦阻系统跨中位置时,位移最大,且位移随着拦阻系统跨度的增大而增大。该理论计算方法及相关结论可以为高架拦阻系统的设计提供重要参考。

船舶横撞拦阻系统后的抗倾覆性能研究

高架走锚消能式船舶拦阻系统是一种通过大距离走锚消耗船舶动能的桥梁柔性防撞设施,由于其对船舶的损伤小且工程造价较低,因而具有良好的发展前景。为了分析船舶横撞拦阻系统后的抗倾覆性能,本文依据船舶稳性的相关理论建立了系统在波浪、水流和拦阻索共同作用下的力学模型。通过数值模拟求出船舶在不同周期和方向波浪作用下的横摇角。通过算例分析得到了不同荷载条件下,拦阻索作用点最大允许高度、最大允许水流速度及波浪波幅间的关系曲线。结果表明:垂直于船舶纵向的波浪对其横摇影响最大;流速和拦阻索作用高度的最大允许值均随着波幅的增加而非线性地减小。

微段时间波浪力计算法在柔性浮式防撞系统上的应用

为了研究波浪力对于柔性浮式防撞系统拦阻效能的影响,本文提出了分步处理波浪力的方法,进行了撞击过程的模拟计算研究。文中基于势流理论运用ansys_aqwa软件,求得了不同波浪入射角及不同相位下结构物的波浪力。在模拟船舶撞击系统的过程中,将计算较为复杂的波浪力,转化为运用处理不同时刻波浪入射角和相位角的问题进行连续分析计算。研究表明,微段时间波浪力计算方法可以用于柔性浮式防撞系统的运动分析,船舶撞击过程中不能忽略波浪力的影响。

水下桩腿长度变化对浮式结构固有频率的影响研究

为了分析带支腿浮式结构水下桩腿处于不同的长度时振动固有频率的变化情况,采用有限元方法和三维线性水弹性理论对一理想的带支腿浮式结构进行研究,分工况计算了3种弹性模态的干、湿固有频率。结果表明对于同一阶弹性模态来说,结构主体平台振型是决定水动力系数大小的主要因素,桩腿水下长度是次要因素,而振型又受到桩腿长度的制约;桩腿水下长度的改变对带支腿浮式结构的干模态固有频率以及湿固有频率都有较明显地调制作用。对于干模态固有频率来说,桩腿关于船身越趋于对称分布时结构的共振频率越高;对于湿固有频率来说,水下桩腿长度地增加有迫使共振频率趋向低频方向移动趋势。

港珠澳大桥接头吊装下沉过程的多体动力学分析

为了求解港珠澳大桥沉管隧道最终接头在安装过程中的运动位移,首先,利用ANSYS-AQWA软件建立了接头安装过程的系统水动力模型,得到了不同有义波高和波向下浮吊船的运动响应.然后,基于Kane方法建立了浮吊系统的多体动力学模型,通过编写相应的计算程序,并将浮吊船的运动作为系统的输入,计算得到了不同工况下接头的运动轨迹.计算结果表明:接头在空中和水中的运动位移幅值差别很小;接头的位移幅值随着波浪有义波高的增大而增大;相对于其他波向,波向为0度时,接头的运动位移最大.该理论计算方法及相关结论可以为港珠澳大桥最终接头的安装提供参考.

装配式快速堵口临时堤坝的稳定性分析

为了研究利用装配式快速堵口装置进行汛期堤坝决口封堵的可行性和有效性,基于CFD软件Fluent建立了堵口装置形成坝体后的三维数值计算模型。通过模型试验验证数值计算方法的可靠性后,计算得到不同工况下水流对坝体的水平作用力和倾覆力矩。计算结果表明:水流力随着决口处流速、决口宽度和深度的增大而增大;堵口装置布置排数的增加也会使水流力略有增大,且这种影响随流速的增大而增大;水流作用引起的倾覆力矩对坝体的稳定性影响很小。

一种链式多体系统接点约束力的求解方法

基于兼有矢量力学与分析力学的优点、在多体系统问题分析中有着广泛应用前景的凯恩方法,建立了链式多体系统动态特性分析模型,并进一步给出了求解其(铰)接点约束力的计算方法。最后,利用多体系统离散时间传递矩阵法和经典力学方法对计算模型的有效性和准确性进行了验证。相关结果对基于Kane方法开展多体系统动力特性分析具有参考意义。

一种浮式栈桥单元在波浪中拖航的水动力响应特性分析

为保证浮式栈桥拖航过程的安全性,研究了浮式栈桥单元在拖航状态下的水动力响应。通过频域内对浮式栈桥单元在波浪中拖航时幅值响应算子(RAO)的计算,对比了不同航速对浮式栈桥单元水动力响应特性的影响;通过时域内浮式栈桥单元的运动响应计算,为其安全拖航航速的确定提供了依据,为进一步研究该浮式栈桥系统在不同海洋环境下的适应性提供了技术支撑。

移动载荷作用下柔性连接浮桥的运动响应研究

为了研究柔性连接浮桥在移动载荷作用下的运动响应特性,基于多体动力学Kane方法,建立了桥节间通过缆绳和防撞垫连接的柔性连接浮桥水动力分析模型,并开发了相应的计算程序。利用商用软件AQWA验证了所建模型的合理性,进而研究了不同载荷和连接缆绳刚度下浮桥的运动响应。相关计算结果表明:浮桥的垂向位移随载荷的增大而增大,随连接缆绳刚度的增大而减小;通行载荷主要影响浮桥的下沉位移,而调整连接缆绳刚度可以有效控制浮桥的上翘位移;在浮桥通载的过程中应重点关注水侧的端部桥节。

连接索链弹性模量对防撞系统能量转换的影响

为了研究船舶与柔性浮式防撞系统碰撞过程中能量的转换关系,分析了连接索链弹性模量对系统消能作用的影响。在对数值计算模拟条件做出合理假设的前提下,基于能量守恒原理,模拟了船舶撞击柔性浮式防撞系统的运动过程,分析了不同连接索链弹性模量条件下重力锚位移的变化规律。基于位移相似与能量等量原则,建立了2种数学模型,比较了数值计算结果与试验结果的差异。分析结果表明:连接索链弹性模量衡量了其变形程度,是影响撞击过程中船舶动能转化为弹性势能的重要因素;在相同条件下,连接索链的弹性模量越大,连接索链越不易发生形变,船舶撞击系统过程中转化为弹性势能的动能就越小,转化为重力锚摩擦内能的动能就会越大,各重力锚的锚位移就会越大;通过数值计算结果与模型试验结果的比较,模型试验中连接索链的弹性模量为260GPa比较合适;在保证连接索链不发生断裂的前提下,索链的选取直接影响系统走锚的位移,从而影响柔性浮式防撞系统的拦阻效果。

从“微观柳州”中看新媒体的运用与管理

2014年12月29日,由柳州市委宣传部主办的首次＂微观柳州＂新媒体大型采风活动启程。截至2015年11月,已开展四次＂微观柳州＂新媒体采风活动,全市排名靠前的具有较大影响力的微信公众号、微博等新媒体达人踊跃参与其中,为柳州的工业提升、农业发展、旅游文化繁荣等鼓与呼,整个活动社会反响良好。那么,新媒体的运用和管理如何做到因势利导、扬长避短？如何让新媒体服务于社会发展呢？本文对此做一些思考。