高速跨介质入水多相流动与流固耦合特性研究综述

高速跨介质入水问题广泛存在于海洋工程、航空航天等领域,入水多相流动与流固耦合作用机理是该领域的研究热点,对于跨介质航行器的载荷预报、弹道稳定性评估、结构强度校核以及安全性设计等具有重要意义。本文围绕高速跨介质入水所涉及的基础关键力学问题,重点论述了高速跨介质多相流动与空泡演化、冲击载荷与降载方法、运动稳定性与流固耦合响应、流固耦合数值研究方法等方面的研究现状,并针对目前仍存在的问题提出了建议,旨在为高速跨介质入水的相关研究与设计等提供参考。

高铁路基动力荷载传递规律研究

探明列车荷载激励下高速铁路路基结构振动特性和动力荷载传递规律具有重要意义。以云桂高速铁路工程为研究背景,采用现场试验、调研与数理统计和理论分析的方法研究列车荷载激励下路基内动态土压力、振动速度、振动加速度分布特征和传递规律,建立不同轨道型式高铁路基动荷载传递模型。结果表明路基振动荷载传递主要发生在基床结构层内,且基床结构型式和参数对改善振动荷载传递具有显著影响;高铁有砟轨道路基面动应力强度约为无砟轨道的3~5倍,但有砟轨道路基动应力随深度的衰减明显较无砟轨道快;采用双曲线函数可较好描述高速列车荷载激励下路基内动态土压力随深度衰减趋势。该研究可为高速铁路路基结构设计提供参考。

船舶撞击作用下车桥系统动力响应及高速列车运行安全分析

将船舶撞击力时程作为系统的外部激励,建立了撞击荷载作用下的车桥系统动力分析模型。以一座(32+48+32)m双线预应力混凝土连续梁桥和国产CRH2高速列车为例,模拟船舶撞击力作用于桥墩时列车过桥的全过程,分析了桥梁和车辆的动力响应。结果表明:船舶撞击作用大幅度增大了桥梁的横向位移和加速度响应,显著影响了桥上高速列车的运行安全。探讨了船舶撞击荷载作用下的桥上高速列车走行安全评价方法,综合分析了列车速度和荷载撞击强度对列车运行安全的影响,在此基础上给出了列车速度-撞击力强度安全阈值曲线。

高速船突发载荷的结构响应的近期研究(英文)

本文讨论有关于高速船对突发载荷的结构响应的近期研究 .评述了世界各国对高速船的碰撞、搁浅、冲击、爆炸等突发载荷时结构的响应方面的研究进展和动态 .文中对采用

关于高速铁路中小跨度桥梁设计活载模式的探讨

桥梁活载设计标准是桥梁设计的主要依据和控制因素。基于对目前世界各国高速铁路上运行的典型车辆和采用的活载标准的深入研究,针对我国高速铁路桥梁常见的结构形式,对常用中小跨度简支梁、连续梁在现行运营车辆荷载和多种标准设计活载下的结构响应进行了比较分析。分析结果表明,采用我国现有的活载设计标准指导设计,中小跨度桥梁结构偏于安全,但安全储备量过大,有必要进行适当优化。综合考虑安全性及经济性,建议采用0.6UIC活载作为高速铁路客运专线中小跨度桥梁设计活载,采用UIC活载作为高速铁路客货共线中小跨度桥梁的设计活载。

基于轨道不平顺性的高速铁路路基结构动力响应分析

高速铁路中,动力作用下路基结构的强度疲劳特性和变形是影响路基工后沉降和地基加固作用的主要因素。在考虑列车类型、行车速度等影响因素的基础上,从轨道的不平顺要求出发,建立满足无砟轨道铺设精度要求的列车激振荷载,模拟列车动荷载下桩-板结构加固后路基的动力响应。数值模拟结果表明,考虑轨道不平顺性的列车动荷载对路基体的影响集中在一定深度和宽度范围内,动荷载作用下经桩-板结构加固后的路基工后沉降值满足规范要求。

舰船主体结构流体冲击响应主动控制方法和分析

本文以探索性的方式提出了一种有效降低高速舰船主体结构流体冲击瞬态响应的主动最优控制方法，讨论了最优控制原理、观测器和作动器的设计，建立了一套舰船主体结构流体冲击瞬态响应控制仿真系统。通过对一艘实船的仿真分析给出了一些有理论和实际意义的结论。

滨海软土地区地铁运营对沿线建筑物振动影响分析

滨海新区新建地铁Z2线运行最高时速可达120 km,大于城市中运行的普通地铁列车时速(60~80 km),高速地铁荷载相较于普通列车荷载有着频率高、幅值大的特点,所造成的环境振动也有所不同。本研究以天津市Z2地铁线一期工程作为实例,依托实际工程数据,利用大型通用有限元软件ABAQUS,建立轨道–隧道–地基–建筑物三维有限元模型,并结合ABAQUS自带子程序DLOAD模拟移动荷载,利用动力隐式分析针对天津滨海新区饱和软土地带快速地铁运营对沿线构建筑物的振动影响进行分析。并且对比3种基础形式–桩基础、筏板基础与条形基础的建筑结构在不同列车速度和隧道埋深工况下的振动反应规律。研究结论可为今后地铁工程沿线振动预测和评估提供指导。

现代高速船结构设计问题

讨论了现代高速船的载荷、建造材料和结构形式的选择、结构设计方法及安全准则等问题．指出进行高速船流固耦合分析和结构设计方法研究的重要性和迫切性．

高速列车风与自然风耦合致输电线路跨越封网风偏的控制

输电线路跨越封网结构易在自然风和高速列车风作用下产生不利风偏,危及输电线路的安全和高速列车的正常运行。为控制高速列车耦合风作用下的封网结构风偏,提出采用风偏控制拉索的控制方式,建立耦合列车风分析模型及封网结构的动力响应数值模型,进行2种控制方案与未采取风偏控制方案的封网结构风偏响应的对比研究。结果表明:由于高速列车风放大了自然风风速,对封网结构形成明显的“头波+尾波”的冲击效应;在耦合列车风作用下,未采取风偏控制方案的封网结构可达到最大近5 m的向上风偏和最大近10 m的向下风偏,需要对承力索施加过大的预张力控制风偏响应,但过大预张力会减小承力索的安全系数;所提风偏控制方案可以很好地控制封网上下风偏,减小幅度最大可达1倍以上,特别是对承力索预张力较小的工况。

高速铁路无砟道床-磷石膏路基动力响应分析

为研究磷石膏基材料作为路基填料的动力响应特征,通过室内试验测得的磷石膏基材料静力学参数,以某高速铁路为工程背景,选取列车荷载与轨道不平顺拟合曲线,运用ABAQUS数值软件模拟高速铁路列车荷载作用下的无砟道床-磷石膏路基结构,研究无砟道床-磷石膏路基结构的动力响应.结果表明:分别采用磷石膏与AB料的两种底层基床结构,其特征线与特征点的历程曲线走势一致.采用磷石膏材料时,地表最大竖向位移为0.35 mm,特征点A的最大竖向加速度幅值为3.9 m/s^(2),特征点A的最大竖向动应力为0.11 MPa.采用AB料时,地表最大竖向位移为0.68mm,特征点A的最大竖向加速度幅值为14.2m/s^(2),特征点A的最大竖向动应力为0.06MPa.与采用AB料底层基床相比,采用磷石膏底层基床的路基,地表竖向位移随时间变化的减少量在38.6%~48.5%之间,特征点A的竖向加速度幅值减少了72.5%,特征点A的最大竖向动应力增大了83.3%.磷石膏基材料作为基床底层材料,其地表竖向位移、竖向加速度、竖向动应力均满足路基结构层要求.