起重机设计中波浪补偿技术的应用实践探微

波浪补偿系统主要利用主动或是被动技术,实现波浪运动下母船或是海洋平台中作业装置发生的不规则运动有效补偿的系统。波浪补偿系统普遍运用在海上货物的转运和油气田的开采以及深海采矿等相关领域。通过对波浪系统的补偿技术主要工作原理进行分析,进一步研究了起重机设计中的波浪补偿技术运用。     

基于液压同步牵引的沉船打捞技术

本文以2007年沉于距烟台港12海里的“畅通”轮艉段打捞为例,通过深入分析该工程实际情况,阐述了采用多台拉力千斤顶抬浮打捞技术方案制定、拉力千斤顶系统以及施工方法,该技术有效地解决了快速打捞大吨位沉船施工的瓶颈,此工艺既可用于海上沉船打捞,也可用于江河沉船打捞。     

基于液压同步牵引的沉船打捞技术

本文以2007年沉于距烟台港12海里的"畅通"轮艉段打捞为例,通过深入分析该工程实际情况,阐述了采用多台拉力千斤顶抬浮打捞技术方案制定、拉力千斤顶系统以及施工方法,该技术有效地解决了快速打捞大吨位沉船施工的瓶颈,此工艺既可用于海上沉船打捞,也可用于江河沉船打捞。     

关于沉船打捞工程方案的分析与比选

结合具体的沉船打捞案例,分析了难船的现场及环境资料,通过难船的探摸情况,对当前打捞工程的施工方案进行了归纳分析和应用选择,并提出了具体的项目施工步骤,以保证沉船打捞工程有效率、有次序、更经济地进行。     

波浪补偿钻探设备在海洋岩土工程勘察中的应用

采用带波浪补偿的钻探设备可有效减少波浪对海上浮式平台钻探的不良影响。在分析波浪对常规海上浮式平台钻探不利影响的基础上,阐明了波浪补偿勘测技术的原理和优点。通过波浪补偿钻探技术在海上风电场工程勘察中的应用实例分析,比较了波浪补偿钻探技术与常规钻探技术土样抗剪强度指标,采用波浪补偿钻探技术的土样抗剪强度比常规钻探技术的土样强度提高幅度为24%～89%,平均提高幅度为45%。     

基于二次调节技术的主动升沉补偿教学实验设计

利用基于二次调节技术的主动升沉补偿实验平台,设计为轮机工程专业配套的在线波浪预报实验,钢丝绳动态伸长量状态观测实验以及主动升沉补偿综合实验。此三实验涉及了前馈控制,状态观测器设计方法等现代自动控制理论的相关知识点,包含了Matlab编程、仿真、实操验证以及数据处理等环节。实验具有学科前沿性,在深化和巩固所学知识点的过程中能够全方位地锻炼学生的科研能力。     

广东九江大桥有望明年底修复通车

九江大桥修复方案日前公布,被撞断的九江大桥最快明年底修复通车。记者昨天从九江大桥修复专责小组获悉,国道325线坍塌的九江大桥修复工作已经展开,在经过沉船打捞、断桥拆除、断桥修复三个步骤后,明年年底,一条新建的跨径200米的斜拉桥将重新接起断桥,大桥恢复通车。目前沉船打捞工作已经开始,预计明年2月底能完成塌桥桥体拆除。     

内置保温系统应用于被动式超低能耗建筑模拟分析

目前我国采用内置保温系统建造的被动式超低能耗建筑案例较少,且没有系统性分析其应用特点,通过实验方式验证了传热仿真具有较高的精度,并在此仿真模型基础上对河北省发布实施的4种内置保温系统进行传热仿真,分析其传热特性并确定了4种内置保温系统的系统修正系数,同时对图集2保温系统构造应用于被动式超低能耗建筑中各热桥节点部分进行仿真计算,确定典型住宅建筑附加传热量及附加传热系数。在上述计算和分析基础上,采用DeST软件分析图集2构造应用于河北省三大气候区建筑能耗情况,并确定了内置保温系统应用于被动式超低能耗建筑的外墙传热系数和挑板末端隔热措施,为后续内置保温系统应用于被动式超低能耗建筑的工程设计提供参考。     

内置真空绝热板复合保温系统热工及节能特性研究

严寒、寒冷地区被动式建筑保温层较厚,内置真空绝热板复合保温板能够大幅降低保温层设计厚度,提高得房率、减小公摊面积。采用CFD软件对复合保温板传热及热工性能进行仿真,分析真空绝热板失效后对复合保温板热工性能的影响,并计算内置保温系统结构性热桥产生的附加传热系数;同时采用DEST软件对河北省三大气候区采用复合保温板的被动式建筑进行能耗计算,分析真空绝热板失效前后对建筑能耗的影响及后期建筑运行保障方法,为后续采用复合保温板的内置保温系统工程设计提供参考。     

开芯式负载敏感系统在高空作业车上的应用研究

针对高空作业车工作过程中的能耗损失问题,对工作平台调平液压系统进行改进,并利用AMESim软件中的基本液压元件设计库构建三通压力补偿阀的模型,进而建立改进后的具有负载敏感特性的调平系统仿真模型,最后结合高空作业车的工作特性,对改进后的调平系统的动态特性进行仿真研究。研究结果表明：采用三通压力补偿阀的开芯式负载敏感系统能够根据负载的变化实时调整系统压力,进而对系统所需流量进行自动补偿,从而有效地减少高空作业车液压系统在工作过程中的流量损失及热损耗,达到节能效果。     

Analytical method of capsizing probability in the time domain for ships in the random beam seas

The methods for constructing safe basins of ships and predicting their survival probability in random waves were studied. The nonlinear differential equation of the rolling motion of ships in random beam seas was established considering nonlinear damping, nonlinear restoring moment, and random waves. The random rolling differential equation was solved in the time domain by applying the harmonic acceleration method and by synthetically considering the instantaneous state of ships and the narrowband wave energy spectrum. The numerical simulation of random capsizing course was brought forward, the safe basins were constructed for safe navigation, and the survival probabilities of ships were calculated. As an example, the safe basins on the rolling initial value plane were constructed for a 30.27-meter-long fishing vessel according to different initial conditions and random wave parameters. The survival probabilities of the fishing vessel under different significant wave heights were predicted. Thus, the survival probabilities of ships in random seas can be predicted quantitatively by the proposed method. __________ Translated from Journal of Tianjin University, 2006, 9(2): 165–169 [译自: 天津大学学报]     

混合型电力滤波器在通信机房的应用

在需谐波治理的通讯机房,提出了采用有源电力滤波器和无源电力滤波器并联补偿的方法,介绍了混合型滤波装置的工作原理和技术特点、现场工况、系统仿真验证理论设计的正确性以及现场运行后的补偿效果.     

福州港松下港区牛头湾作业区航道平面方案研究

福州港松下港区牛头湾作业区7万吨级1#、2#和3#泊位分别于2007年、2009年及2012年建成投产至今,每年11月至翌年3月期间受风浪影响,大型船舶靠、离码头难度大、系泊码头作业泊稳条件差。为保障船舶靠、离泊和系泊作业安全,业主单位拟建设防波堤二期工程,与已建防波堤一期工程形成环抱式防波堤。本文根据防波堤布置初步方案,对港区进港航道进行平面布置比选,并提出防波堤、航道布置优化方案,节省了工程投资。经波浪数值模拟和潮流数值模拟验证,航道布置方案可满足船舶安全通航要求,优化后防波堤仍能有效减小码头前沿波高,满足码头泊稳条件和实际作业要求。     

爆炸与冲击中的非线性岩石力学问题(I)：一维块系岩体波动特性的试验研究

与岩体构造层次相关的摆型波现象正逐渐形成非线性岩石力学的重要研究方向,并在诱发地震、岩爆及其他地震动事件的研究中展现出了重要的应用前景。利用自行研制的块系岩体动态力学性能测试试验系统,进行一维块系岩体模型的波动特性试验研究,测得一维冲击条件下块体振动的的频谱、振幅、波速特征,获得了迥异于连续介质中波动特性的摆型波特征现象,试验结果表明：一维冲击作用下,在冲击振动通过块系构造岩体向前传播的过程中,发生了从高频振动向低频振动的转移;相邻岩块间发生位移相差很大、甚至位移符号相反的相互对应的摆动;随着冲击比例距离的增加,块系岩体各块体加速度、位移幅值按指数形式衰减;摆型波传播的速度远远小于连续介质中纵波的传播速度,主要取决于块体间的裂隙宽度以及块体的运动速度。     

利用多次散射波监测介质性质变化的试验研究

 与传统的直达波检测相比,多次散射形成的尾波对介质性质变化具有很高的灵敏度。本研究建立了试验测试系统,对水泥和岩石样品开展散射波试验研究,分析尾波发育规律、尾波干涉数据处理方法和应用条件。得出岩石散射体的浓度和尺度、超声波偏振方向、频率对散射波和尾波形成具有重要影响;观测系统的高度重复性、稳定和高信噪比(SNR)尾波以及变窗口互相关扫描分析是获得高精度尾波干涉测量的关键。测试获得了水泥试件纵波、横波和尾波波速对应力变化的敏感性,与直达波相同,所有样品尾波波速都随应力的增大而增大,不同样品间增大的速率(应力敏感性)不同且随杨氏模量的增大而减小。将该方法用于水泥试件水饱和及楼房承载柱环境变化响应的监测,获得清晰的水泥试件水饱和进程,以及楼房承载柱尾波波速随环境湿度的变化,为利用多次散射波监测介质微弱变化和研究介质性质变化的精细过程创造条件。     

Ships and tunnels: particular loads

The author deals with the impact of three types of phenomena on the design and immersed tunnels: (1) the occurrence of sinking or sunken ships; (2) a falling anchor; (3) a dragging anchor. The article discusses ways of calculating the effects of these phenomena, and design factors that should be considered to minimize these effects.     

基于无源RFID的混凝土温度监测技术研究

温度控制是混凝土固化期间的重要措施。针对现有混凝土温度监测方法的缺点,设计一种用于混凝土温度监测的无源射频识别（RFID)传感器标签。该RFID传感器标签是基于超高频（UHF）的EPC-2通信协议,且工作于无源模式下。由于混凝土是有损多相复合材料,文中具体分析电磁波在混凝土中的总损耗,确定标签可正常工作的基本条件。后期试验对所设计的温度传感器标签进行了温度测试、校准以及通信性能测试。试验结果表明,基于文中设计的无源RFID传感器标签所测试的温度与传统的热电偶测试结果基本一致,最大温差不超过0.5℃。相比于现有的混凝土温度监测方法,具有便利性强、成本低、寿命长等显著优点。     

Fatigue of girth butt weld for cast steel node connection in tower structure under wave loadings

The application of cast steel node shows a popular tendency in long‐span space structures. The girth butt welds in the joint are the critical parts under fatigue loading. This study presents a fatigue life evaluation of the girth butt welds for the cast steel node connections, which are in a steel tower structure on an offshore platform under heavy wave fatigue loadings. The refined node FEM model is built including the welds. The random waves are treated as ergodic stationary stochastic process; the node structure is considered as a linear dynamic amplification system to decide its output of the stress amplitude response while the random wave is inputted into the system. The welds are designed as different details of bilateral weld, single‐sided weld with a sleeve, single‐sided weld with a backing plate or without a backing plate. The fatigue life of every weld detail is studied by hot‐spot stress method, and the design of weld detail combination is analyzed. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

深度救援用旋转式升降救生梯设计

设计了一种新型的用于深度救援的旋转式升降救生梯,可广泛用于船闸闸室、桥梁、港口、海上船舶等消防救援。分析船闸救援功能要求,概述旋转式升降救生梯初步设计方案,分析存在的不足并提出改进方案。从设备展开、救援输送、设备回收、链传动系统几方面详细介绍旋转式升降救生梯的工作原理。实验表明该救生梯的救援效率远高于传统救援模式。     

基于负刚度理论的新型减震器试验

在参考现有理论与有限元分析的基础上,以加速度响应、加速度均方差和减振率3个评价指标来研究基于负刚度理论的新型被动减震器的减震效果,论证了该装置的适用性。按照试验要求制作了单榀三层钢框架和减震器模型,并对框架模型进行了配重以模拟实际情况,分别选用El Centro波、Taft波、人工波和设计反应谱生成的波作为地震荷载。对安装该减震器的单榀三层钢框架进行振动台试验。结果表明:在不同地震波的作用下减震器均发挥作用,不同测点处的加速度响应、加速度均方差和减振率3个指标均低于无控结构,减震器具有比较好的减震效果; 不同水准地震动激励下,模型结构顶层、二层及一层最大加速度响应的减振率分别达到45.01%,26.32%,13.57%,其最大加速度均方根响应的减振率则分别达到53.01%,31.83%,19.59%,安装负刚度减振装置的钢框架模型结构的加速度响应得到了有效控制。