综合集成桅杆模拟风载强度实验研究

综合集成桅杆是一种新型的封闭式筒形桅杆,风载是其受到的主要载荷.根据综合集成桅杆在风中的受力特点,提出新型的机械力模拟风载和流体力模拟风载加载技术,开展了桅杆强度实验研究.实验测量了桅杆的应力响应和位移响应,实验结果与数值计算结果吻合较好.分析表明:在设计载荷内,桅杆复合材料结构和钢质结构的响应均呈现出线性特征,验证了结构设计的合理性;桅杆结构的大开口区域对强度有较大的影响.论文所采用的强度实验方法具有较高的精度,为封闭式筒形桅杆风洞强度实验提供了较为理想的替代方法.     

隐身桅杆的强度的实验研究

以船舶非桁架结构形式的全封闭型隐身桅杆作为研究对象，利用比利时LMS公司的SCADAIII数据采集器及CADA－X信号分析系统和华东电子仪器厂制造的YD－15动态应变仪对其进行强度试验，并利用美国ANSYS大型结构分析软件，以三维有限元模型为基础，利用三维有限元方法，对其进行强度计算，用强度实验获得的数据和有限元法获得的计算结果作比较，从而验证三维有限元法的可靠性，并获得了一些关于这种复杂结构形式的桅杆强度的有意义的研究成果，可供隐身桅杆的设计提供参考。     

三边形桅杆风荷载谱模型试验研究

对三边形格构式桅杆进行了均匀流和两种紊流下的高频测力天平风洞试验,得到了顺风向、横风向和扭转向的气动力系数以及脉动风荷载谱。采用基于风速谱的数学模型对顺风向脉动风荷载谱进行拟合,验证了该经验公式在不同流场下的适用性。根据试验所得横风向和扭转向脉动风荷载功率谱曲线的特点,建立由紊流激励和旋涡脱落激励两部分组成的谱函数数学模型,最小二乘法拟合结果与风洞试验结果吻合良好。横风向脉动风荷载谱以紊流激励为主,紊流强度15%时旋涡脱落激励贡献仅占10%,扭转向脉动风荷载谱中旋涡脱落激励贡献明显增大,达到40%。     

桅杆结构风振响应及控制研究综述

介绍了桅杆结构风振响应计算的几种常用方法，对各种方法的原理进行了较深入的阐述，通过比较说明了各种方法的优缺点，桅杆风振控制目前一般采用TMD控制装置，但是其控制效果还难以定论，有待于进一步研究。     

风雨场中舰船桅杆动力学特性研究

当舰船在风雨天气中航行时,桅杆的流场环境发生变化,为了确定此时桅杆所受流体载荷,应采用气液两相流的分析方法.利用计算流体力学软件进行数值模拟,研究了风雨场中桅杆受到的定常和脉动载荷以及流体绕流后漩涡的脱落形式,分析了在不同雷诺数和不同攻角的条件下,定常压力、脉动压力和斯特劳哈尔数的变化趋势,并与单相流的分析结果进行对比.通过分析发现,由于雨滴的加入增强了水流的扰动,风雨场条件下桅杆动力学特性发生了变化.     

棱柱型隐身桅杆结构强度试验研究

以舰船棱柱型结构的全封闭型隐身桅杆为研究对象,利用比利时LMS公司的SCADAIII数据采集器及CADA-X信号分析系统和相关设备对其进行强度与振动试验,用试验获得的数据与利用ANSYS有限元计算软件计算的结果相比较,从而验证三维有限元法的可靠性．通过试验和计算对比,发现有限元计算和试验结果间的误差很小,并且在相同周期条件下,应力值随摇摆角度的增加而增加．在相同摇摆角度的条件下,应力值随周期的增加而减小．同时获得了一些关于这种复杂结构形式的桅杆在舰船不同纵(横)摇角、周期及桅杆压载情况下,结构强度的有一定意义的研究成果,为隐身桅杆的设计提供参考．     

桅杆型光电探测系统总体可靠性分配与校核研究

对某桅杆型光电探测系统研制过程中的可靠性分析、分配与校核问题进行了研究。对载车型桅杆式光电系统总体的可靠性进行了合理分配,并对高架光电探测系统进行了半实物仿真成像试验,在满足0.01°探测精度的要求下对系统的可靠性进行了48h的不间断验证,得到系统最大方位误差0.008°的结果,认为本系统总体可靠性分配合理有效。     

隐身桅杆计算边界条件的研究

以舰船筒形结构的全封闭形隐身桅杆为研究对象，利用有限元方法，考虑在两种不同的边界条件下，使用美国的大型有限元计算软件ANSYS对桅杆进行结构振动分析．并且根据舰船在风浪中航行时，作用在桅杆上的计算载荷，对桅杆进行结构强度计算．将得到的结果进行比较分析，发现由以往的方法设置边界条件计算得来的结果和由本文提出的简化的边界条件计算得来的结果，两者之间并无太大的差异，但工作量前者要大的多．因此建议今后在类似的短粗形桅杆计算中，可采用简化的边界条件来分析结构振动和强度性能．     

钢屋架桅杆吊装法施工技术研究

钢结构往往有多种可供选择的施工方法,每一种施工方法都有其自身的特点和不同的适用范围。文章针对某体育中心篮球馆梭形钢桁架结构的施工特点,介绍了工程中钢桁架拼装,龙门桅杆制作,以及吊装过程中的关键技术,在场地狭小的客观条件下为钢桁架安装提供一项成功经验。     

城市原生污水冷热源污水流动阻力特性研究

污物含量很大的城市原生污水的流动阻力特性是其作为冷热源应用的关键问题之一.应用非牛顿流的切应力本构模型,推导了速度分布与阻力系数的关系式,通过定义特征黏度和特征雷诺数、计算雷诺数,使以特征雷诺数表征的阻力系数与牛顿流体一致.分析了层流、紊流的临界雷诺数,并得出临界计算雷诺数为215.以计算雷诺数得到的阻力系数的理论曲线与实验曲线吻合,数据表明相同紊流条件下污水阻力为清水的400%以上.     

基于人体工学的贴合型防护口罩结构研究

为了满足消费者对防护口罩舒适性与贴合度的要求,以人体工效学为基础,利用统计分析方法,结合立体裁剪与服装结构原理,分析了影响口罩贴合度的关键因子。通过分析发现颧骨间距、鼻中宽和鼻中高是影响脸型的关键因素。根据这些关键因素设计了符合人体工效学的口罩结构,实现了贴合型防护口罩制作。对贴合型防护口罩主观评测的结果表明,该口罩满足了消费者对贴合度的要求。     

流体横掠圆柱数值模拟流态转换临界雷诺数的研究

采用层流模型和RNG k-ε紊流模型,对亚临界雷诺数条件(Re=300~300 000)下,流体横掠圆柱体工况进行了数值模拟,得出了此工况下扰流流态转捩的规律。与经典试验数据进行对比验证,结果表明,阻力系数Cd和斯特劳哈数St分别可在来流雷诺数小于22 000和100 000时采用层流模型计算,误差分别小于16.4%和7.3%。     

Effect of electromagnetic force on turbulent flow of molten metal in aluminum electrolysis cells

The standard κ-ε model was adopted to simulate the flow field of molten metal in three aluminum electrolysis cells with different anode risers. The Hartman number, Reynolds number and the turbulent Reynolds number of molten metal were calculated quantitatively. The turbulent Reynolds number is in the order of 10^3 , and Reynolds number is in the order of 104 if taking the depth of molten metal as the characteristic length. The results show that the molten metal flow is the turbulence of high Reynolds number, the turbulent Reynolds number is more appropriate than Reynolds number to be used to describe the turbulent characteristic of molten metal, and Hartman number displays very well that electromagnetic force inhibits turbulent motion of molten metal.     

客车模型风洞试验研究

通过对典型客车模型风洞试验过程、方法以及试验数据的分析介绍,给出了客车模型在60m／s风速时,气动阻力系数随横摆角的变化关系曲线,零横摆角时的表面压力分布。研究结论可为客车空动力学特性、客车的设计和选型提供参考。     

用圆管中最大流速测量流量的实验研究

根据已知圆管紊流流速分布的近似模地,研究了使用管道轴线处的最大流速测量流量的方法。通过实验验证了这种方法的正确性和可行性,并得到了相关的实验公式。该方法具有简单、准确、节能等特点,有较好的应用前景。     

恒热流条件下振动圆管外结垢特性实验

建立了污垢特性实验台,对恒热流条件下静止与振动圆管表面的结垢过程进行了实验,得到了不同工况下污垢热阻随时间的变化过程。实验结果表明,静止与振动条件下污垢热阻随时间变化曲线均为典型的渐近线型,渐近污垢热阻随着振动雷诺数的增加而呈指数型减小, 相同工况下圆管振动时管外表面的渐近污垢热阻较静止时小,且振动污垢热阻随振动频率、振幅的升高而显著降低。     

建筑群屋顶风荷载的风洞实验研究

通过对陕西省游泳跳水馆建筑群屋顶风荷载的大气边界层风洞实验研究,确定了不同风向角下建筑群屋顶最大风压系数Cpi值及悬挑罩棚的掀起力,给出了建筑群屋顶风荷载体形系数.结果表明在一定风向角下,建筑物屋顶各区域总是靠建筑物迎风面的外侧风荷载偏大;改变风向角,风荷载将发生变化,最大Cpi的风向角区为α=0～90°;个别区域,特别是α=90°的A区,α=45°的B区,α=67.5°的C区,α=270°的D区屋顶风荷载增加,应考虑局部最大Cpi的影响;悬挑罩棚最大掀起力发生在α=45°, Cpi=1.44.     

粘性流中刚性颗粒非恒定运动的附加质量力

从分析低颗粒雷诺数下刚性小颗粒的非恒定运动出发 ,给出了粘性流中附加质量力的概念 ;进而采用涡量分析的方法 ,从理论上探讨了任意颗粒雷诺数下粘性流中颗粒非恒定运动的附加质量力问题 ,结果表明 ,粘性流体中颗粒作任意非恒定运动时所受附加质量力与其在理想流体中所受附加质量力具有相同的形式 .     

采空区流场的动力相似特性及应用研究

根据相似理论的基本原理，运用相似定数法较为全面地分析了采空区流场的动力相似特性，推导了定常条件下采空区流场模拟实验应满足的全部相似准则，并对具有连续瓦斯源的采空区流场进行了实验研究。结果表明，在低雷诺数的线性层流区，有源瓦斯呈现上浮特性，其浮升力不可忽略。