内河桥梁用新型复合材料防船撞护舷的结构设计与工程应用

围绕常溧线航道升级改造需要,研发了一种固定式复合材料防撞护舷,通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件计算了防撞消能效果,采用真空导入工艺实现了工业化制造,通过钢管混凝土定位桩和膨胀螺栓实现了防撞护舷与桥墩之间的连接。结果表明,设置端头防撞护舷后,桥墩受到的最大横桥向船撞力下降38.0%;设置侧面防撞护舷后,桥墩沿横桥向、顺桥向方向受到的最大船撞力分别削减了41.8%、29.3%。复合材料防撞护舷性能优异,能大幅削减船撞力,有效保护桥梁结构安全,适应航道升级改造的需要,为内河航道桥梁的防撞保护提供了新的思路。     

南昌大桥桥墩抗浮运管段撞击复合材料防撞系统结构设计

针对南昌红谷隧道管段浮运近桥处桥墩,途经南昌大桥的17#、18#桥墩在受到浮运管段撞击时,计算桥墩最危险截面处产生的内力。依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》,计算出桥墩能够抵抗的最大水平撞击力。应用有限元软件ANSYS/LS-DYNA考虑撞击角度、设防水位的影响,建模分析浮运管段撞击桥墩时产生的撞击力,根据模拟结果评估桥墩的抗船撞能力。根据大桥所处水域特点及桥墩的抗船撞能力,设计了柔性复合材料防撞设施,数值模拟结果表明安装复合材料防撞系统后,桥墩受到的水平撞击力明显减少,从而有效保护桥墩结构的安全使用和免于浮运管段发生碰撞损伤。     

港珠澳大桥FRP桥梁防撞护舷船碰撞数值模拟及结构设计

针对港珠澳大桥建设项目,对大桥防撞护舷系统技术指标进行了验证,并进行船舶碰撞有限元数值模拟,旨在对防撞护舷系统的安全性及结构设计的合理性进行评估,通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对船只碰撞防撞护舷进行非线性模拟仿真,得到计算工况下的碰撞能量和碰撞力时程曲线,同时对复合材料防撞护舷的结构设计和材料选用也进行了分析工作。     

复合材料防撞护舷结构设计与应用

以复合材料防撞护舷为研究对象,采用有限元法对不同船艏形状的船桥碰撞动力学特性进行研究,为桥梁防撞护舷结构的合理设计提供理论依据。首先通过对防撞护舷试样的碰撞试验与有限元计算结果进行对比,来完善防撞护舷的有限元模型;然后设计了D型和L型防撞护舷,并在ANSYS/LS-DYNA软件平台上对1000 t楔形船艏船、3000 t球鼻形船艏船与两种结构型式防撞护舷的碰撞特性进行仿真模拟,获得了碰撞过程中碰撞力、变形能及撞深等时域响应特性。通过比较两种护舷结构型式对船艏形状不同的适应性,发现D型护舷对楔形船艏船防护效果较好,对球鼻形船艏船防护不起作用;L型护舷对两种形状船艏船消能效果均较好,起到了保护桥梁和船舶的作用。在实际工程中需考虑多种因素的影响,综合比较后选用最为合理的防撞护舷结构型式。目前L型防撞护舷已应用于港珠澳大桥桥墩的防护工程中,有效地解决了船桥碰撞带来的破坏风险,为复合材料防撞护舷的推广使用提供了重要的指导作用。     

重庆黄花园大桥桥墩装FRP护膝 可抵5000吨级船舶撞击力

正黄花园大桥桥墩安装上了类似"护膝"的神秘材料。黄花园大桥上的"护膝"其实是三个FRP(纤维增强复合材料)防撞浮箱,这是国内桥梁首次安装此类新型材料防撞浮箱。黄花园大桥1999年建成通车,因为大桥建得较早,桥墩建在了航道上,为桥梁安装FRP防撞浮箱,能够减少船舶撞桥的风险。此次安装的3个FRP防撞浮箱,浮箱尺寸均为17.1米×17.9米,高度为4米,设计重量约60吨/个。装上防撞浮箱后,黄花园大桥桥墩的"腰围"一下子增加了4米左右,但     

FRP桥梁防撞浮箱内衬柱壳动摩擦系数试验分析

近几年来随着水上航运业的快速发展和跨越繁忙航道上桥梁数量的迅速增多,国内外桥梁船撞事故频发,给社会经济、人员伤亡以及环境污染等方面造成了重大损失,因此桥梁船撞安全问题已引起设计者和社会公众的广泛关注。本文以桥墩FRP防撞浮箱为主题,测量其动摩擦系数,为更好地研究FRP防撞浮箱的效能效果提供理论依据。     

桥梁主被防撞措施研究现状分析

经济的高速发展,带动了交通行业的快速发展,且随着经济的持续发展,各行业各领域对交通运输行业的承载量和便利性提出了更高的要求,而水路运输又是交通运输业最为重要的组成部分。目前,每年船撞桥事件时有发生,给国家经济财产和人民生命安全带来隐患,船撞桥问题不容忽视。本文根据桥梁防船撞的最新进展,介绍了桥梁主动预警装置,分析了不同类型被动防撞装置的优缺点,为如何选择桥梁被动防撞装置提供了一些思路。     

白沙洲大桥船舶撞击后安全性评估方法研究

白沙洲长江大桥是一座双塔双索面半漂浮支撑体系混合梁斜拉桥。主要介绍桥墩遭船舶撞击之后,桥梁结构的安全性评估结果,结合外观检测,水下探摸以及有限元计算,评价船舶撞击力对桥梁结构的影响。     

基于Midas civil的跨铁路连续变高钢箱梁人行天桥有限元分析

为研究跨度（21+10+30.5）m,宽度4m的跨铁路连续变高钢箱梁人行天桥的受力状况,采用Midas civil(2022)软件建立有限元模型,在恒载、人群满载、人群偏载的不同工况下对钢箱梁的强度、刚度及稳定性等进行分析探讨,并研究连续变高钢箱梁的行人舒适性。结果表明,该桥梁在各种荷载组合工况作用下能够满足规范规定的安全性要求,应力分布较为均匀,最大应力主要集中在支点附近,应力安全余量较大。桥梁结构的一阶模态频率可达到3.8Hz,比规范规定的3Hz有部分冗余。研究表明桥梁结构设计合理,荷载安全。     

轨道桥梁基础施工对对山立交临近桥台、桥墩的安全影响

为评估轨道桥梁基础施工对对山立交临近桥台、桥墩的影响。结合重庆轨道交通环线某区间轨道桥梁施工,采用有限元数值模拟软件MIDAS—GTS建立了桥梁基础以及桥墩、桥台的三维实体模型,分析了轨道桥梁基础在加载力的作用下对山立交匝道桥台及桥墩的位移影响值。通过这些分析,对于施工过程中保护周边建筑与施工安全有一定的参考价值。     

压缩机转子与运动件碰撞的振动特征简析

引起大机组转子振动异常的因素很多,本文以泸天化股份有限公司尿素装置二氧化碳压缩机高压缸转子振动异常的故障为例,通过对其症兆信号与常见故障特征信号的分析比较,提出转子与运动件碰撞引起振动异常的一些特点,期望以此对大机组类似故障的诊断有所裨益.     

借助于分形维数研究混凝过程及其重要结论

混凝剂的性质和流体的紊流动力作用是决定混凝效果好坏的两个主要因素,在假定颗粒之间进行有效碰撞的基础上,本文从分形维数的角度提出了该过程的物理模型,并指出颗粒的表面能决定有效碰撞后的絮体分形维数。在实验研究的基础上,进一步指出：在药剂加入的初始阶段,其流体剪切力方式极其重要,控制其流体剪切力方式,就能最大程度降低颗粒的表面能,得到较高分形维数的絮体。     

Modeling of approach processes for equal or unequal sized fluid particles

The approach of two unequal or equal sized fluid particles is modeled using a simple parallel film model, giving expressions for interaction time and maximum film area, disregarding all external forces. The interaction time is found independent of the initial approach velocity and it explains why the effective virtual mass coefficient changes with the radius ratio of particles in the model of Chesters and Hofman (1982). A more general parallel film model is also developed based on the balance of forces acting on the particles and shows how initial velocity, radius ratio and buoyancy affect the interaction time, approach velocity and film area. Both models are compared to the experimental data of Scheele and Leng (1971).     

DEM simulations of spherical particle–particle collisions

The randomness, diversity, and complexity of the high-speed particle crushing process bring great difficulties to the theoretical analysis of powder engineering. In this paper, the discrete element method is used to simulate the collision of spherical particles, which provides a reference for studying the process and mechanism of crushing between particles under impact load. The Hertz–Mindlin with bonded contact model is used as the particle–particle contact model. The central collisions of particles with different diameter ratios under different high-speed motions and the eccentric collisions with different eccentricities are discussed. The results show that the bond damage increases with the increase of relative velocity in both centre impact and eccentric impact. In centre collisions, particles of smaller objects are more fragmented than particles of larger objects. For smaller target particles, the larger the diameter ratio is, the more particle elements are detached from the target particles, and the greater the bond breakage rate. For larger target particles, the larger the diameter ratio is, the less the particle element falls off and the smaller the bond breakage rate. This provides guidance for the collision and crushing of particles with different particle size ratios and different eccentricities during high-speed motion in engineering applications in the future.     

湍流聚团过程中非球形颗粒聚团碰撞频率分析研究

基于群体平衡模型（PBM）和计算流体动力学（CFD）的耦合方法模拟了湍流聚并器中黏性颗粒的聚团过程和流化行为。考虑到流体作用力和范德华力对颗粒聚团的影响,引入了聚团碰撞效率,同时考虑非球形颗粒聚团局部孔隙率沿径向逐渐增大的影响,引入分形维数。通过碰撞效率和分形维数对碰撞频率模型进行了改进。并与EDEM模拟计算结果和实验结果进行了对比。体积分数的结果显示,EDEM模拟的结果与实验结果的平均相对误差为16.34%,而改进模型与实验结果的平均相对误差仅为7.39%。而数量分数方面,EDEM模拟的结果与实验结果的平均绝对误差为5.36%,而改进模型与实验结果的平均绝对误差仅为2.28%。因此改进模型模拟结果更接近实验结果。     

Collision‐induced dispersion of agglomerate suspensions in a shear flow

Agglomerates suspended in a polymer fluid have been known to disperse in a flow through two mechanisms—rupture and erosion. Using silica agglomerates, it is shown here that a third mechanism can occur, i.e., detachment of fragments due to agglomerate collision. This mechanism requires a much lower overall stress than erosion (and rupture, which occurs at even larger stresses than erosion). The fragment concentration produced by collision at a given time is proportional to the square of the applied shear rate. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 78: 1130–1133, 2000     

利用遗传程序设计关联碰撞积分

根据遗传程序设计原理和方法,利用Lennard-Jones(12-6)模型所提供的碰撞积分ΩV与量纲一温度T*的数据,推导出了碰撞积分的关联式。利用该关联式,采用QBASIC语言编写程序,计算了82组碰撞积分数据,总平均相对偏差为0.0816%。计算准确度优于Neufeld关系式。文中关联式的高度准确性证明遗传程序设计是一种新的可靠的编程应用计算技术,文中关联式为碰撞积分的计算提供了准确度更高且便于计算机计算的方法。     

平板流场内油粒运动碰撞数学模型研究

基于油滴几何轨迹交叉来认可油滴发生碰撞建立了描述液滴间碰撞的数学模型,为油滴间的碰撞提供判断依据,来弥补迄今为止几乎没有可用数据来表示油滴碰撞时间的关系式。其计算结果与采用PDM数值模拟计算结果相吻合,验证所建立的油滴碰撞模型具有一定可靠性。     

冲旋对撞粉碎技术的微观理论基础

从硅晶体变形的力学基础、晶体变形力学模型、力能流的粉碎效能、硅晶体粉碎过程4方面深入阐述了冲旋对撞粉碎技术的微观理论基础。     

轮胎与路面障碍碰撞过程显式有限元分析

将车辆简化为单自由度振动模型,采用ABAQUS有限元分析软件建立11.00R20全钢载重子午线轮胎在水平路面上滚动的三维有限元模型,模拟轮胎与路面障碍的碰撞过程,并用显式有限元程序分析轮胎在碰撞过程中的受力、变形和接地压力分布等力学特性.结果表明,碰撞过程对轮胎力学特性有很大影响.