深海多体式浮式结构物稳性研究中浮态参数计算

介绍了深海海洋资源开发的战略意义和必要性,探讨了深海多体式浮式结构物国内外发展现状,结构型式和特点.指出常规船体与多体式浮式结构物在结构特征上的区别、浮态坐标系的选取和浮态参数的计算.提出了适合于多体式海洋浮式结构物稳性计算的浮态参数及其相互转换关系.实践证明,将该理论和以该理论为基础开发的SCMFS软件程序应用于工程实践,具有很好的适用性和通用性.     

复杂底部结构下的重型载货汽车气动阻力

针对具有复杂底部结构的五轴重型载货汽车气动阻力进行研究,建立了与实车外形结构一致的车辆模型,利用基于格子玻尔兹曼方法的计算流体动力学软件XFlow,模拟了模型外流场流体的宏观行为。进行了模型的格子尺度优化试验,得到整车模型的空气阻力系数以及底部结构对整车气动阻力的影响。对模型底部压力分布、旋转车轮的表面速度分布、模型底部外流场速度分布、湍流强度分布以及车辆模型底部粒子轨迹线进行了分析,根据分析结果对车辆模型底部进行结构优化。仿真结果表明:车辆模型的空气阻力系数误差在6%以内,对模型底部结构进行优化可以降低整车空气阻力系数23%。     

搪瓷蓄热元件结构参数对其传热与流动特性的影响分析

回转式空气预热器的传热与流动特性和所用蓄热元件的结构密切相关。利用计算流体力学软件Fluent,对某种回转式空气预热器搪瓷蓄热元件的传热和流动问题进行了三维数值模拟研究。通过改变波纹倾角、波纹节距进行数值模拟,对模拟数据进行分析,得到了传热特性及阻力特性曲线。通过对比分析得出:波纹倾角对努塞尔数和阻力系数的影响更加明显,而波纹节距对努塞尔数和阻力系数的影响相对较弱。模拟结果可为传热元件的选型优化以及回转式空气预热器的设计计算提供基础数据。     

氯盐侵蚀下开裂混凝土耐久性可靠度研究

通过对诱导产生开裂的混凝土进行氯离子渗透试验,提出对带裂缝混凝土在饱和及非饱和状态下的氯离子渗透修正模型。在此基础上,基于引入示性函数的蒙特卡洛法,提出针对混凝土耐久性的模糊可靠度计算方法,并对某工程案例中的带裂缝混凝土结构进行了耐久性可靠度计算,对结构服役时间、裂缝宽度等参数对可靠度的敏感性影响进行了分析。研究表明:在氯离子侵蚀环境状态下,裂缝宽度与结构服役时间的增加都会显著降低结构的可靠度指标。同时对于混凝土给出了它的敏感性分析结果以及耐久性的寿命预测结果,可为相应的实际工程应用中给出参考。     

装配式钢结构住宅主体结构质量控制指标权重研究

目的计算装配式钢结构住宅主体结构质量控制指标的权重,得到影响工程质量的重要指标,从而为工程质量评估提供可靠的依据.方法利用层次分析法将装配式钢结构住宅的施工质量进行指标划分,并将主体结构部分划分为9个一级质量控制指标,以其中钢零件及钢部件加工工程一级指标为例,根据专家调查问卷中的数据构建判断矩阵,并进行一致性检验分析.结果计算得到钢零件及钢部件加工工程一级指标下二、三级质量控制指标的权重.钢零件及钢部件工程中各级质量控制指标权重计算表明其一致性检验满足要求.结论装配式钢结构住宅工程质量的优劣主要取决于某些质量控制指标质量的高低,在工程施工过程和工程质量评估中应严格审查或者控制对其影响较大的指标.     

大气边界层中天线风载特性的数值分析

基于Reynolds时均N-S方程和RSM湍流模型,以大气边界层中具体地貌的风速剖面为入口边界条件,对某一车载雷达天线的风载进行数值模拟,得到天线的阻力系数;并与目前天线设计采用的均一风速为边界条件的计算结果进行比较,研究了工作高度、风速、地貌等因素对大气边界层中天线风载特性的影响。计算结果表明,大气边界层中天线的阻力系数随工作高度及风速的增加而增大;而地面粗糙度对天线阻力系数的影响则由天线相对于标准参考高度的位置决定。     

导流缆拖曳系统运动敏感性分析与探讨

为探讨导流缆拖曳系统各模型参数对其稳态运动性能的影响,采用数值仿真方法对拖曳系统的运动敏感性进行了具体的分析研究.在给出具体的拖曳系统运动数学模型的基础上,以拖曳深度、张力、侧漂3个稳态运动响应参数作为评估指标,借助模型参数敏感性指数,仿真计算了缆阻力系数、单位长度质量、重心浮心水动力中心位置及拖体重量等模型参数变化对导流缆拖曳系统运动的影响.结果表明,缆阻力系数、单位长度质量及拖体重量对系统运动有显著影响,而缆重心浮心水动力中心的侧向偏移则和系统的漂移现象密切相关.     

混凝土结构中水化热产生温度应力的仿真分析

基于水化热产生温度应力的基本特性,利用有限元分析软件ANSYS计算出水化热在混凝土结构中产生的温度数值,并就SPF动物房建筑部分超长混凝土框架梁（83.1m）在水化热产生温度的情况下,对结构构件中产生的温度应力和应变进行仿真分析,根据分析结果总结出水化热产生不利影响的防治措施,为工程结构设计,施工以及后续的工程水化热研究工作提供理论依据和数据支撑。     

电除尘器电场通道阻力系数的研究

本文用自由射流近似地处理电除尘器电场风流的方法对电场通道的摩擦阻力系数进行了分析。在实验的基础上得到了实用的摩擦阻力系数计算公式,并对阻力系数公式进行了实验验证,使电除尘器电场通道的阻力系数计算得到完满解决。     

浮置式轨道在实测轮轨力作用下的动力响应

针对现有的三种浮置式轨道结构建立三维有限元模型,通过大型有限元软件ANSYS对三者施加一试验中实测的轮轨力数据,分别得到三种浮置式轨道结构的动态响应,而后再做以比较,定性的得到三种浮置式轨道结构的减振降噪效果以及各自固有频率的范围,从而提出在实际工程应用中不同工况条件下浮置式轨道结构合理的选型、应用以及搭配方案,并为浮置式轨道的其他动力特性的分析提供了一个关键的动态理论参数.     

山区航道机动船消滩水力指标的无因次表达及计算

消滩水力指标一般是指某船舶在额定载重、额定主机功率条件下能够自航上滩的最大航线流速和比降的组合,是判定船舶能否自航上滩的临界水流条件,是急滩整治效果分析的参照依据。分析现有确定急滩消滩水力指标的方法存在的缺陷,指出了现有综合消滩水力指标表达式存在的关键参数选择不合理、影响因子与主变量的关系不明确等不足。基于水流阻力与流速、坡降阻力与比降的基本关系,依据船舶推力与航行阻力平衡的基本原理,从克服现有消滩水力指标计算和表达等不足的角度出发,导出了无因次消滩水力指标的简要表达式和预估公式。应用澜沧江500 t级船舶静水航速实船试验成果,获得了螺旋桨实际转速与额定转速之比随进速系数的变化规律,计算消滩水力指标时,螺旋桨转速不宜取额定转速。分析结果表明,兹万科夫公式计算的水流阻力与船舶推力存在较为明显的偏差,并绘制了阻力修正系数随船舶佛汝德数的修正曲线,指明兹万科夫水流阻力计算公式需根据实船试验成果进行适当修正。分析计算了澜沧江多种机动船型的消滩水力指标,检验了无因次消滩水力指标简要表达式的合理性,采用无因次项的抛物线曲线描述消滩水力指标中流速、比降的关系甚为恰当。基于因次分析原理,通过澜沧江多种机动船消滩水力指标的数值回归分析,建立了无因次综合消滩水力指标与船舶基本参数无因次功载比、方形系数之间的关系式,明显提高了消滩水力指标的计算效率,可在缺乏船型详细资料的情况下预估消滩水力指标。     

蒸发器自然循环推动力计算模型研究

在诸多影响因素中,抓住动力温度Δt0作为计算模型的主要理论基础,在分析沸腾室内汽化蒸发过程的不平衡影响后,提出包含不平衡过程的汽化温度影响系数K1和开始汽化深度影响系数K2的修正模型.经过沸腾室出口速度动能的试验测量和计算分析表明,出口动能消耗对推动力值有明显的影响,其幅度达到10 %左右,对此提出便于循环流路计算的有效推动力概念及相应计算模型,推出采用综合影响系数K处理模式的工程计算式.     

多水源引水式水电站管道系统水力设计

为提高水能资源的利用率,实现水资源的优化配置,跨流域多水源引水式水电开发在我国逐渐得到运用.但设计中发现有可能存在倒流与高水源被抽空的问题.针对该问题,运用恒定流理论,建立多水源引水式水电站管道系统的数学模型,在无量纲处理的基础上,推导引水主洞与引水副洞的流量计算公式及流量分配控制条件,并对影响流量分配的各种因素进行敏感性分析.其结论是:引水副洞水头损失系数是主导因素,增大该系数可消除倒流现象,进而使主、副洞流量分配达到合理范围,具体工程中可以通过减小副洞断面尺寸、增大副洞糙率及局部损失等措施来实现.     

基于水深平均模型的植被水流数值模拟

针对有植被作用的渠道,将植被对水流的作用视为河床的附加阻力,推导出植被作用下河床等效曼宁阻力系数计算公式,考虑植被区与无植被区交界区域产生的二次流对植被区阻力的综合影响,引入影响系数对等效曼宁阻力系数计算公式进行修正.将修正后的公式用于水深平均模型,求解非对称复式断面和矩形断面局部有植被渠道的流速分布,计算结果与实验数据吻合,表明该模型可有效用于局部植被覆盖渠道的水流计算.有助深入了解植被水流结构.     

超超临界锅炉主汽压力与其影响因素的微分分析

根据能量守恒定律、阀门压损公式以及弗留格尔公式,通过严密的数学推导,得到了稳定工况下超超临界锅炉主蒸汽压力与其影响因素的微分关系式。该关系式全面的反映了影响主蒸汽压力变化的各种因素,由该关系式可以得到各影响因素对主蒸汽压力变化影响的相对敏感度。针对无调阀的1 000 MW机组进行了实例计算,比较了各因素对主蒸汽压力变化的影响,得到了稳定工况时各因素对主蒸汽压力变化影响的规律。所得结论可为超超临界锅炉在稳定工况下的运行控制及相关研究提供理论依据。     

圆管流速骤增对局部阻力的影响

为探究流速骤增引起的阻力特性以及相关受制因素的受控特性,采用速度骤增比分别为 25:1 和 4:1 的透明有机玻璃圆管和不同来流紊流程度的试验装置进行了局部阻力测试试验。试验结果表明,速度 骤增管的阻力系数先随雷诺数增加而急剧减小,而后随雷诺数的增加逐渐减少直至不变。随着上游来流的紊 流强度增加,在试验所测雷诺数范围内,局部阻力系数因分离流再附点提前而减小;速度骤增管的局部阻力 系数不仅与速度骤增比和突缩结构有关,同时在设计管内流速下与雷诺数成负相关。这一试验结果与经典教 科书对突缩阻力系数与雷诺数无关的传统经验公式并不相同,对管网设计过程中必须进行的总阻力准确评估, 具有一定的参考意义。     

气水孔隙混合流体的压缩性

为了得到适用于高饱和度土固结分析的孔隙混合流体的压缩性计算公式,采用孔隙水压力来表示混合流体的压缩系数.推导过程中,不考虑气泡在水中的溶解,按Laplace公式建立气泡压强与水压的关系.分析了单个气泡对压缩性的影响,并进行了一维固结压缩试验,对混合流体的压缩系数公式进行了验证.结果表明：饱和度、水压和孔隙气的分散度是影响孔隙流体压缩性的3个主要因素;饱和度越小,气泡半径越大,混合流体的压缩性越大;若初始饱和度相同,当水压达到较大值时,气泡初始半径大小对压缩系数影响很小.将试验数值与其他研究者的计算结果进行对比,证明了所推导的理论公式能较好地分析预测孔隙混合流体的压缩系数.     

刚-柔性桩复合地基荷载分担比研究

为了分析刚-柔性桩复合地基的荷载传递机理,基于弹性计算模型,根据刚 柔性桩复合地基的荷载与沉降关系,通过理论推导获得了荷载分担比的解析解,该解析解全面考虑了褥垫层、刚性桩、柔性桩、地基土的性质、面积置换率等影响因素.根据有限元数值模拟结果,对影响荷载分担比的各因素分别进行拟合,建立了荷载分担比简单实用的拟合公式.对比研究发现,荷载分担比的解析解与实测结果吻合较好,拟合公式具有一定的地区性,但总体上可以满足工程要求,可以通过积累各地区的试验参数对该公式进行适当的修正.     

倾斜放置平行平板缝隙流的求解方法

随着流体传动和控制在机械领域中的广泛应用，正确分析和计算流体在流动中的粘性阻力，成为重要的课题。本文对不同边界条件下，倾斜放置的平板之间的层流缝隙流动给出了速度分布、粘性阻力、摩擦系数和沿程损失系数的计算公式，为正确、方便地计算倾斜放置的平行平板间流动提供了理论分析和计算的依据。     

内六角不锈钢螺栓连接承压承载力设计

为了得到内六角不锈钢螺栓连接节点承压承载力计算公式,考虑端距、边距和螺栓直径等相关影响因素,应用ABAQUS软件对42个模拟试件进行承压承载力有限元分析,提出了两种承压承载力设计公式.将提出的两种承压承载力设计公式与欧洲规范中承压承载力公式进行对比,结果表明,提出的两个承压承载力设计公式与欧洲规范承压承载力公式计算结果较接近,所提出的不锈钢螺栓连接承压承载力设计公式可作为相关设计计算依据.