不规则波辐射应力的精确解与近似解

波浪辐射应力是波生沿岸流乃至近岸流的主要驱动力。波浪辐射应力的计算将直接关系到沿岸流的大小及其水动力特性。不规则波相对规则波更能反应实际海洋中的波浪运动,因此不规则波作用下辐射应力的计算将更能体现实际沿岸流中的波浪驱动力。通过推导给出不规则波辐射应力计算的精确解与近似解,并对两种计算方法进行了分析比较,在此基础上进一步用波生沿岸流试验结果对近似计算方法中的波能计算进行了验证。结果表明窄谱情况下,不规则波辐射应力的近似计算方法已有较好的精度,可节省大量的计算时间,从而提高计算效率,但精确计算方法更能准确反应各时刻各位置辐射应力的波动状况。     

基于仿真的搅拌摩擦焊连接AA2024-T3不同板厚过程对比

采用完全热力耦合模型以及修正的库仑模型,分别模拟AA2024-T3铝合金中厚板和薄板的搅拌摩擦焊接过程,通过对比发现搅拌摩擦焊接中材料流动速度的最大值发生在上表面搅拌针前方靠近后退侧,焊接构件上表面材料流动速度明显高于下表面,这说明搅拌头轴肩的旋转对材料流动具有明显影响。相同的焊接参数下,焊接中厚板需要更高的外输入功率以完成搅拌摩擦焊接过程,摩擦能耗在搅拌摩擦焊接中占据主要成分,是温度场形成的主要热源。在焊接薄板时,摩擦能耗占据更高的比例,说明此时的热转换率更高。塑性变形和温度是决定焊接微观结构的主要指标,中厚板搅拌摩擦焊接产生的改善晶粒大小的效果和有效利用外输入能量方面较薄板稍差。因此,无论从能量利用的角度还是对微观结构的推断均发现薄板的搅拌摩擦焊接过程具有更高的效率。     

舟山海堤沉降稳定分析

以舟山某典型海堤为研究对象,建立了材料不同状态本构模型。采用连续性介质力学三维弹塑性有限单元法,结合动力、静力加载方式,分别设置弹塑性条件;对结构整体、框架、桩基础进行稳定对比分析。结果表明:沉降主要发生在淤泥层位置,同时钻孔灌注桩基对控制软基条件下结构的位移及应力均有显著效果,最大位移不超过5 cm、最大应力也在安全范围内,故断定堤坝总体安全。     

波浪在沙质海床上传播波长变化

沙质海床具有渗透性,会引起波浪的波长变化。基于线性波浪理论,采用Mendez提出的摄动方法,在已知波浪周期、水深和海床渗透系数的条件下,数值求解了渗透海床上的波浪色散方程,得到相应的波长,进而研究不同渗透系数和相对水深的沙质海床上波长的变化规律。结果表明,波浪在沙质海床上传播时的波长大于海床不可渗透的情况,且随着渗透系数的增大而增大;波浪在向岸传播过程中会发生浅水变形而波长减小,相比海床不可渗透的情况,沙质海床上的波长减小程度相对较小,这种现象随着相对水深的减小而愈加明显。因此,沙质海床的渗透性对波长的影响相当于1个“海床水深”Δh,它随渗透系数的增大和相对水深的减小而增大,当波浪在水深为h的沙质海床上传播时,其波长等于水深为h+Δh的不可渗透海床的波长。     

搅拌摩擦焊数值模拟过程中不同转速与热输入功率之间关系研究

建立了搅拌摩擦焊接过程的三维瞬态传热模型,用移动热源模拟搅拌头的移动.模拟和研究不同搅拌头转速下对应的温度场,通过反问题分析方法给出了搅拌摩擦焊接热源移动模型中热输入功率与转速间的函数关系,通过这一函数表达式,计算出转速为400 r/min的热输入功率,并与试验结果进行对比,误差小于5％,从而验证文中提出的热输入功率与转速间的函数关系的正确性和有效性.     

集热圈联体红外线节能燃气灶头的研究

针对国内现有红外线燃气灶仍存在燃烧效率较低、火力较分散、燃烧不够充分等问题,从其结构与燃烧特性出发,分析了燃烧效率及经济性,设计了一种新型集热圈联体红外线燃气灶。借助商业软件ANSYS Fluent14进行了燃烧温度场的模拟,并和燃烧特性实验结果进行了对比,得出新型燃气灶的平均热效率比传统红外线燃气灶高3%~5%,排放出的烟气中CO含量低60%,新型燃气灶具有较高的节能减排价值。     

基于单向流固耦合的潮流能水轮机叶片强度及模态分析

叶片作为潮流能水轮机叶轮的关键部件,在其工作过程中受到水流的作用力,会对其安全性与稳定性有一定的影响。文中基于Workbench,先用CFX软件对水平轴潮流能水轮机叶轮在正常流速和最大流速情况下所受流体作用力进行了稳态数值模拟;然后在Workbench内完成流体域和结构域两个物理场之间数据的传递,采用单向流固耦合的方法将流场载荷施加到叶片结构上并对其进行了强度分析,得到了叶片变形及应力的变化情况;最后对叶片进行了模态分析,得到叶片各阶模态振型、频率及最大变形量,并且对结果进行了分析。     

干湿-温度双循环作用下氯离子在混凝土中的传输性能研究

采用自然扩散法研究了混凝土在海洋环境中的氯离子扩散行为,探讨了水灰比、温度、干湿循环和温度循环对混凝土氯离子扩散性能的影响。试验模拟了干湿循环和昼夜温差循环作用对不同水灰比混凝土中氯离子传输的影响。结果表明,浪溅区混凝土要比水下区混凝土中氯离子扩散得更快,且温度循环对氯离子扩散有一定的影响,在实际工程中不能忽视昼夜温度循环对氯离子扩散系数的影响。     

一种基于微信公众平台的教学助手系统的开发应用

"互联网+"时代,教育界掀起信息技术融合教育的热潮。信息化教育对高等教育传统的教育理念、体制、模式、方法、手段都产生了巨大冲击,在此背景下,开发基于微信公众平台的高校教学助手系统,旨在为全校师生提供一个开放的移动学习交流平台,更好地解决高校传统教学中教材更新不及时、教学模式不满足个性化学习需求、考核方式单一、课堂点名效率低下等问题。在校内两届土木工程专业房屋建筑学课程教学中试用,效果良好。学生借助移动端可结合教师精心设置的预习提纲自主学习课程内容,完成在线测试;教师在教学过程中从教学资源、教学模式、考核方式和课堂点名方式4个方面进行了课堂教学创新。实践证明:该系统对提高教学效果有一定的作用,对其他课程同样适用。     

潮流能水轮机叶片翼型水动力性能的数值模拟研究

鉴于潮流能水轮机叶轮叶片性能的好坏关系到叶轮的捕能效果,而叶片翼型的水动力性能是叶片设计的基础,基于CFD软件ANSYS CFX对部分翼型的水动力性能进行了分析。首先在不同湍流模型下对NACA2412翼型的部分水动力特性进行数值模拟并与试验值做对比分析;然后在SST湍流模型下,对NACA64421翼型在攻角为0°时,探讨了边界层网格对数值模拟结果的影响;并对其在攻角为-2°~20°情形下的水动力性能进行了数值模拟。结果表明,湍流模型的选用、边界层网格划分及近壁尺寸的选取对数值模拟结果的影响均较大,并通过数值模拟得到了NACA64421翼型的升力系数、阻力系数、最佳攻角、失速角等水动力性能参数,可为水轮机叶片设计时翼型的选取提供参考。