孤立波浪边界干扰下流线型箱梁气动特性

近海流线型箱梁主梁距水面较低时,气动特性极易受到极端波浪边界的干扰.为研究极端波浪边界干扰下流线型箱梁气动特性,以孤立波浪模拟极端波浪,基于FLUENT软件,采用铺层网格技术建立了模拟运动孤立波浪边界干扰下流线型箱梁气动特性的数值模型;利用所建立并验证的数值模型研究了不同参数下运动孤立波浪边界对流线型箱梁气动特性(静气动力系数、涡量场以及平均压力系数和脉动压力系数分布)的干扰.分析结果表明:不同孤立波浪边界运动速度干扰下流线型箱梁气动特性明显区别于无波浪工况;随波浪边界运动,迎风角处剪切层方向相比于梁底转折角处(8°风攻角)及梁顶转折角处(-8°风攻角)剪切层方向变化明显;在运动孤立波浪边界干扰下,箱梁抖振响应会随风攻角幅值增大呈增大趋势.

干扰波调查技术在JS地区的应用

近几年在下扬子区中古生界地震勘探中,采用了一种由沿测线的炮点和一个3D接收网组成的系统即"盒子波"进行干扰波调查的试验,并取得了较好的效果。介绍了①"盒子波"资料采集的参数设计和施工方法;②"盒子波"资料的噪音分析和组合分析,以及对角线方向组合试验、Inline方向组合试验、Crossline方向组合试验和面积组合试验;③试验记录信噪比估算和试验资料的分析、认识等。

盒子波调查干扰波的方法及应用研究

盒子波调查干扰波的方法主要是应用方位角或面积加权组合进行雷达分析了解干扰波的特征 ,并有助于指导和选择野外地震采集参数 ,以改善反射目的层的信噪比和分辨率。系统分析了盒子波调查的原理、野外采集过程和资料的分析方法 ,最后通过泌阳凹陷的实例 ,应用定量分析和定性分析相结合的方式研究和讨论了盒子波调查干扰波的应用。

行波效应对连续曲线箱梁桥地震反应的影响

对于目前在城市立交和高架桥建设中应用广泛的多跨连续曲线箱梁桥,不考虑地震动行波效应的影响已经不能满足工程抗震的需要。针对一座七跨连续曲线箱梁桥考虑行波效应时的地震反应,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元建立动力计算模型,研究了连续曲线箱梁桥的动力特性;并选取了E1 Centro地震动,考虑三种工况组合进行了多点激励与一致激励下的地震时程反应分析,给出了曲线箱梁和桥墩的内力、位移时程反应。结果表明:桥墩的刚度对连续曲线箱梁桥的动力特性影响较大,低阶频率和振型对桥墩变形的影响明显大于曲线箱梁;连续曲线箱梁桥在多点激励与一致激励下的地震反应差别较大。

电磁波在对流层中传播的抛物化方程的有限差分解法

本文用箱式格式的有限差分法求解了电磁波在对流层中传播的抛物化波动方程。文中给出了该隐式格式的相容性、稳定性以及收敛性的证明和算例。典型算例表明,本文的方法可准确计算大气波导沿高度和距离方向变化的影响,较之目前普遍使用的傅立叶分裂步方法具有准确和处理边界条件方便之优点。

扩展矩形盒波前法与扩展波前法在初至波计算中的对比研究

基于Vidale "扩展矩形盒波前法"的思想,通过有限差分求解程函方程,利用MATLAB编程计算了二维速度模型的初至时间。理论研究和模拟结果表明:扩展矩形盒波前法计算初至时间不会像射线追踪法一样出现盲区,具有较高的计算精度,可大大降低计算量;但在处理复杂结构模型和强速度界面时会出现不稳定现象,导致所计算的走时并非真正的初至时间。为了进一步提高计算精度、算法的稳定性和解决地震波传播的因果性问题,给出了结合局部算法的扩展波前法结果。由于扩展波前法结合局部算法遵循了因果性,适应复杂结构模型和强速度界面,但计算的大量时间要用于寻找波前上的最小初至时间,效率较低。

一种分析可用于手征媒质测量的准光谐振系统中电磁波传播的数值方法

用有限差分法的箱式差分格式分析了可用于手征媒质测量的准光谐振系统中的电磁波传播，采用求解抛物化波动方程方法可以得到整个系统中各个不同位置处的场值，同时也给出了几个典型算例，并与解析方法进行了比较。

城市轨道交通箱梁中高频导波特性分析

采用传统有限元法、波导有限元法结合现场锤击试验研究了城市轨道交通混凝土箱梁的中高频振动特性,分析了箱梁中导波的频散特性及其对箱梁中高频振动特性的影响。以广州地铁四号线30 m混凝土简支箱梁为研究对象,开展了现场锤击试验;使用传统有限元软件ANSYS建立了箱梁的有限元模型,并通过对比箱梁导纳计算结果和实测结果验证了有限元模型的可靠性;使用Matlab编程对箱梁进行波导有限元分析,得到了箱梁中导波的频散特性和导波模态,并讨论了引起箱梁中高频振动峰值的导波类型。研究结果表明:顶板导纳的优势频段约为80~120 Hz,底板导纳的优势频段约为60~120 Hz;在120 Hz以内,箱梁中共出现了9种导波模态,其中竖向弯曲波E和H是引起箱梁中高频振动峰值的主要导波类型。

复合材料盒状波形弹簧优化设计及试验验证

针对一种复合材料盒状波形弹簧减震件进行了优化设计、数值仿真和试验验证。在设计过程中分别对铺层位置、铺层方向和铺层厚度进行优化,结合实际制造等因素,给出3种工艺可行的设计方案并进行了数值仿真计算。采用碳纤维预浸料,利用模压法分别制备了3种方案的试验件并进行静力试验验证。以位移质量比作为评价标准对3种方案进行评价,结果表明优化得到的全0°渐变铺层的方案在满足规定承载要求的同时,拥有最轻的质量和最大的变形裕度;另外试验值和仿真值相差不是很大,说明该优化过程具有一定的借鉴意义。

河谷差异地震作用下拱式倒虹吸地震响应分析

近年来调水工程数量逐渐增加,大跨输水结构抗震性能问题愈发突出。以滇中引水工程中龙川江倒虹吸为研究对象,建立三维有限元模型,将水平偏振横波(SH波)水平入射、斜入射以及垂直入射V形河谷场地计算结果作为地震动输入,分析地形效应引起的差异地震动对该大跨输水倒虹吸地震响应的影响,并与一致激励下结果进行对比。结果表明:考虑地形效应的差异地震动对结构重要构件受力和变形影响显著,结构不同构件表现不同,钢管、墩柱等构件横向受力和变形趋势呈现为:水平入射>斜入射>一致激励>垂直入射,而差异地震动作用引起拱圈横向内力减小;结构刚度变化位置对差异地震动作用更加敏感,大跨度输水倒虹吸结构抗震设计有必要考虑地形效应及地震动入射角度的影响。

波浪驱动下箱式浮体运动响应及受力的数值研究

为揭示波浪驱动下箱式浮体运动响应及受波浪力的影响机制,采用Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH)方法对不同Keulegan-Carpenter(KC)数工况下单个浮体的运动响应及所受波浪力、不同浮体间距δ工况下2个浮体的运动响应进行了系统研究。结果表明:KC数越大,单个浮体的运动响应越剧烈,所受波浪力越大。随着δ的增加,上游浮体(浮体I)的纵向位移逐渐接近于单个浮体工况,垂向运动以及俯仰转动受δ的影响较小;下游浮体(浮体Ⅱ)的纵向位移呈现明显的增加趋势,俯仰转动有逐渐减弱趋势,而垂向运动受δ的影响较小。

二维势箱函数的可视化研究

运用分离变量法和数值仿真,得到了量子理论中二维势箱函数波函数及其相关特性的理论和可视化结果。结果表明:二维势箱函数的能级是量子化的;能量随着量子数的增加而增加,但势箱长度和宽度越大,能量越小。对于二维的正方势箱函数,粒子波函数的简并度为n_(x)+n_(y-1),峰值个数为n_(x)·n_(y),且与Ψ=0平面的交线数也为n_(x)·n_(y);几率密度分布的极大值个数也为n_(x)·n_(y)。本文的这种推导结果和可视化结果与理论结果完全一致。通过可视化结果解决了势箱函数教学和科学研究的难题,并为用MATLAB数值计算解决同类问题提供借鉴。这对于抽象性概念的理解具有重要意义。

基于去奇异边界元法的双箱型防波堤消波特性研究

基于Bragg反射共振采用双箱型水面防波堤加强波浪反射,提高消波性能.应用势流理论的去奇异边界元法,数值计算规则波浪与水面的箱型结构物的相互作用,计算了透射系数和反射系数,讨论了箱型结构物在两种间距下改变模型尺度对消波性能的影响.通过与解析解和试验结果的比较验证了构建的二维数值波浪水槽的有效性.设计了相同吃水3种不同宽度和相同湿表面积3种不同宽度的双箱模型,在两种间距下,数值计算了这6种模型与系列规则波的相互作用,分析了透射系数和反射系数随相对间距的变化规律.结果表明:在吃水和湿表面积相同两种情况下,均呈现出箱宽越大,一阶Bragg共振的反射系数越大,透射系数越小,且共振点发生了偏移.当间距小、波长大时,双箱消波特性与单体接近.

大尺度矩形钢吊箱上波流力计算方法研究

新建福平铁路平潭海峡公铁两用大桥为国内首座公铁两用跨海桥梁,桥址处风大、浪高、涌急、水深、潮差大、台风频繁且强度大,自然条件极其恶劣。大桥主墩B40承台采用单壁矩形钢吊箱围堰施工,围堰重1500多t,结构尺寸大,属于大尺度结构,现有规范中对大尺度矩形结构上波流力计算公式尚不成熟。为更精确得到钢吊箱上波流力,本文通过现场实测和数值模拟分析的方法,对钢吊箱围堰上动水压力和波流力进行研究,对比模拟与实测结果,完善钢吊箱围堰三维数值计算模型,并利用模拟结果,对现行规范中的矩形围堰计算公式进行优化完善。