波浪-浮冰作用下冰区船舶阻力性能试验

太原为了研究波浪-浮冰联合作用下冰区船舶阻力性能,本文依托具有造波能力的常规船模拖曳水池,采用石蜡非冻结模型冰,模拟冰缘区波浪-浮冰共存的特殊环境,设计完成了船模在波浪-浮冰联合作用下的阻力性能测量试验。研究发现:在波浪-浮冰共同作用下,浮冰与船模的相互作用加剧,从船艏没入水中并沿船底向艉部滑行的浮冰数量明显增多,可能会对螺旋桨的推进效率产生不利影响。同时,由于波浪-浮冰-船模三者的耦合作用,船模在该工况的总阻力等于静水阻力、波浪增阻和碎冰阻力的简单加和,还需要考虑三者耦合作用的阻力增量。波高以及浮冰的密集度等参数都会对耦合增阻的大小产生影响。     

碎冰条件下冰区船阻力性能试验研究

为了探究碎冰条件下冰区船试验方法和实船阻力预报方法 ,研究碎冰条件下冰区船舶阻力随速度变化规律,以及阻力随密集度变化规律,采用非冻结模型冰在拖曳水池中开展了4种密集度(60%、70%、80%、90%)工况下阻力试验。试验结果表明:随着碎冰密集度的增加,船模与碎冰的遭遇频率向更高速度点转移;碎冰密集度不同,船模总阻力不稳定区也不同;船模总阻力随着碎冰密集度的增加而增加;根据加拿大海洋技术研究所的Colbourne实船转换方法,预报了实船在1.05 m和2.0 m冰厚时的总阻力。     

计及船体姿态变化的水池阻塞效应数值研究

在水池进行船模试验,特别在水池尺度较小、船模尺度相对较大时,必然遇到阻塞效应问题,必须予以修正。本文以KCS船为对象,计及自由度,计算无限域及1.5%、1.8%、2.2%、3.0%阻塞比的船模阻力以及船体的升沉和纵摇,另外计算了船宽、池宽比为0.16、0.18、0.21的船模阻力,分析了船宽池宽比对阻塞效应的影响。随阻塞比的增大,船模总阻力变化更加明显;通过不同公式的修正结果对比,建议在阻塞比小于1.5%的拖曳水池进行阻力试验,且当船阻塞比小于1.8%时,推荐斯科特公式和基于平均横剖面积的平均流修正公式作为主要的修正手段,船宽、池宽的比值也是阻塞效应修正不可忽略的因素。     

船模拖曳阻力试验的不确定度分析

文中给出了利用一艘3 m玻璃钢标准船模进行重复拖曳阻力试验的情况,采用ITTC建议的不确定度估计方法,对试验结果进行了综合分析,计算出在给定傅氏数下各阻力系数(Ci)的偏差限、精度限和总不确定度.文中还对该船模的形状因子(1 K)、傅汝德数(Fr)以及水状态(破水阻力R)进行了不确定度分析,并给出了分析的结果.     

高速滑行艇阻力性能RANS计算中网格影响因素

为了准确预报高速滑行艇的水动力与阻力特性,本文基于RANS方法和重叠网格技术针对某50 kn高速单体滑行艇的缩比船模阻力特性开展了数值计算研究。分析了网格类型、船体边界层网格分布、船体表面网格尺度、流场背景域网格加密等网格相关因素对艇底气水混合物分布、兴波形状、船体姿态以及船体阻力预报结果的影响,并与船模阻力试验结果进行了比较。通过研究认为:开展高速滑行艇的运动与阻力性能RANS预报时,网格因素对模拟高速滑行艇边界层流动、艇体周围湍流流动和兴波特性,以及预报艇底气水分布、艇体航行姿态与阻力性能具有显著影响。     

舰船敷设抗冲瓦后的阻力计算与试验研究

为了研究舰船敷设抗冲瓦后的阻力性能,采用RNG湍流模型和有限体积法求解RANS方程对船模三维粘性绕流进行了数值模拟,兴波阻力计算则采用基于格林定理的时域边界元法.开展了敷设抗冲瓦前后的阻力性能拖曳水池对比试验.理论计算与试验结果表明:舰船敷设抗冲瓦后阻力在低速时基本保持不变,中高速时会由于兴波阻力的增加使得舰船的阻力有所增加,但不超过1%.计算与试验结果的比较验证了数值方法的有效性.     

载人潜器阻力和有效功率的数值计算与试验

在载人潜器的初步设计阶段,为了预报其阻力性能及有效功率以配置合适的动力装置,对载人潜器的主要附体进行简化,并忽略支架、观察窗和小型推进器等附体,得到与载人潜器构型相近的计算模型.该文采用RNG κ-ε湍流模型,用有限体积法对载人潜器计算模型周围绕流场进行了数值模拟,计算了潜器纵向航行时的阻力性能和有效功率.设计潜器拖带装置,在船模拖曳水池中完成了潜器模型的阻力试验,经过分析和处理,得到与该类构型相近潜器的一种阻力及有效功率的试验预报方法.将数值计算结果与试验数据进行对比分析,得出形状简化因子,并应用于载人潜器的阻力及有效功率预报的数值计算中.结果表明引入形状简化因子后,随着航速增加载人潜器阻力及有效功率的数值计算结果与试验换算值的变化趋势相一致.     

关于线性兴波阻力理论的解释,修正与计算

线性兴波理论用于计算实际船型阻力时偏差较大，本文基于有限波陡和波能密度限制，探讨对该理论的解释，提出两种修正方法，对Ｗｉｇｌｅｙ船型和系列６０的三个船型的兴波阻力系数进行计算，结果与船模试验剩余阻力相符较好。     

船模重量、重心及转动惯量测量系统设计

为了提高船模重量、重心及转动惯量测量与调整的精度和效率,基于力矩平衡原理和微幅摆原理,研究了船模重量、重心及转动惯量的测量方法,设计并研制了船模重量、重心及转动惯量集成电测系统,分析了系统误差,进行了标模测量试验,将测量数据与标模固有参数进行了比较,分析了测量系统的精度和重复性.试验证明,系统测量精度高,重复性好,能够...     

基于STAR-CCM+的船舶阻力预报

船舶阻力预报对于提高船体快速性至关重要.众所周知,船模试验是船舶快速性研究的主要方法,而随着计算机技术的快速发展,以流体力学为基础的CFD方法则更加灵活和经济.本文基于STAR-CCM+这个软件对军用船舶和民用船舶进行了阻力预报,预报结果和试验结果吻合较好,证明了该方法在船舶阻力预报方面的可行性和良好的应用前景.     

磁浮直线电机的等效控制模型改进

为准确测量电机参数,提出一种新的改进的SLIM等效电路参数辨识方法,利用不同频率时的电机推力、变频器输出电压和电流等静态堵转特性,结合算法推算出适合控制用的SLIM等效电路中的初级电阻、漏感、次级等效电阻和漏感参数.通过MATLAB仿真实验,结果表明各动态参数幅值的修正对提高电机速度辨识精度是有利的,并在中低速磁悬浮模拟实验平台上进行实验,验证了在改进后的T-模型下,对结果分析可以得知电机的状态辨识效果和精度得到了提高,并对以后的电机参数设计具有指导意义.     

RC偏压构件精细抗力概率模型

现行可靠度统一标准给出的RC偏压构件抗力统计参数较为粗糙,对其随偏心距值的变化考虑不够充分.针对此不足,采用Monte Carlo抽样方法并结合已有的各种抗力因素的概率模型,得到了不同偏心距和配筋率下的改进抗力概率模型.结果表明采用正态分布变量来拟合RC偏压构件抗力的分布具有较好的精度.在此基础上,对此改进模型应用于随机偏心距下RC偏压构件可靠度计算的适用性进行了实例分析.结果证实,当偏心距设计值接近或者大于界限偏心距值时,采用现行标准中的抗力概率模型来计算可靠度均会产生较大的误差,而采用文中建议的抗力概率模型则具有较高的精度;且现行可靠度统一标准因对抗力随偏心距值增大而减小的效应考虑不够而使得RC大偏压构件的设计偏于不安全.     

铁镍稀土合金在泥浆泵缸套上的应用

从分析泥浆泵缸套的工作条件出发,论证了采用铁镍稀土合金的合理性.设定了化学成分,对机械性能、耐磨性能进行了试验测试,与100V和高铬铸铁进行了对比,并进行了工业性实验.结果表明,铁镍稀土合金具有较高的硬度、较好的耐磨性,耐磨性能优于100V和高碳高铬铸铁,降低了泥浆泵缸套的成本,是制造泥浆泵缸套的理想材料.     

基于神经网络和蒙特卡罗方法的天气衍生品定价研究

参考温度变化过程的固有特性,利用1951年至2010年重庆市的温度数据,采用BP神经网络对温度进行预测估计,并采用蒙特卡洛方法对天气衍生品进行定价.仿真结果表明,该方法有效且相对误差较小,对开发重庆市的天气衍生品市场有一定的实用价值.     

重庆购房户住宅需求取向分析

为了解决重庆房地产市场住宅市场供求不平衡这一个难题,我们提出了住宅产业化这个方案,但是在大规模的生产产业化住宅以前,首先必须知道重庆市居民对住宅的需求取向,正是因为这个原因,我们进行了一次问卷调查。问卷调查的目的是：摸清影响重庆市潜在购房户购房行为的因素,为重庆住宅产业化工程的实施构建一个模型。因此本文的目的就是：分析影响重庆市潜在购房户购房行为的因素,找出本市居民喜欢的住宅类型,我们研究组的总体研究目的是：立足于本地的资源,探索在重庆实施住宅产业化工程的可行性,如果可行,那么我们将在充分利用本地建筑材料的基础上,设计出切实可行的产业化住宅模型。在目前这个阶段,工作的重心是摸清重庆建筑业的概况,为下一步的研究铺平道路。而本文的中心是：找出本市居民喜欢的住宅类型。     

重庆市嵌岩桩单桩承载力可靠指标分析

对重庆市近10年102根嵌岩灌注桩试桩资料进行统计分析,建立单桩无量纲随机变量的极限状态方程,采用改进JC法和Monte-Carlo法计算得到重庆地区嵌岩桩基目标可靠度的范围,进而提出重庆地区嵌岩桩基目标可靠指标的建议值。最后引入可靠系数(代替荷载分项系数和抗力分项系数)并计算了嵌岩桩单桩承载力的可靠系数,提出采用可靠系数表达的极限状态设计实用表达式,该表达式体现了简单实用的原则,利于设计人员掌握和理解,便于工程应用。     

稳健设计在深梁抗剪强度分析中的应用

介绍了稳健设计法,并引入信噪比,用软化桁架模型分析深梁抗剪强度,并用稳健设计法对影响深梁抗剪强度的因素进行分析,得出了各种影响因素的重要程度,同时通过试验结果加以比较分析,为以后的设计和施工提供了依据.     

用太阳辐射转化法计算室外照度值

针对中国光气候数据资料不足、太阳辐射数据丰富以及资金有限的现状,在分析多种光气候数据采集方法的基础上,选用太阳辐射转化法获得光气候数据。引入发光功效的概念作为室外照度值和太阳辐射量转化的基本关系,并分析对比了已有的发光功效模型,运用天空晴朗指数,以重庆1991-1992年的实测数据为基础进行拟合,建立了总发光功效模型和散射发光功效模型。选用重庆1993年的实测数据对该模型进行了验证,得到了高于其他模型的计算精度。为了验证该模型在中国其他城市的适用性,对中国32个城市的年平均总照度值的计算值和实测值进行了对比,结果证明该转化模型能够满足采光设计的需要。运用这种方法只要输入某地某时刻的太阳辐射数据就可以计算出当地该时刻的室外总照度值和散射照度值,可以大大丰富中国各个城市的光气候数据。最后论文给出了该模型用于室外照度值计算的应用方法。     

不可移动石质文物岩石理化性质研究——以重庆市石佛寺遗址摩崖造像区为例

以重庆市石佛寺遗址摩崖造像区为工程背景，通过开展野外勘测及岩石试样的理化性质测试，提出一种针对不可移动石质文物的理化性质研究方法，即跨尺度分析方法。室内试验采用宏观试验及微观试验，宏观试验包括三轴试验和直剪试验，微观试验包括扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析。采用宏观试验测得样品的基本力学参数；通过电镜分析可知，试样为标准的砂岩，孔隙率较大，表明其对水的敏感性较高，在长期干湿循环作用下，其强度会随着时间的推移而降低，即典型的水岩相互作用；XRD衍射试验表明，由于砂岩中黏土矿物含量较高，故其水理性质较差，抗风化能力较弱，这是导致其风化的主要原因。地质雷达勘测及辅助声波探测表明，在有效保护文物的前提下，可以采用该方法对文物进行宏观和微观的跨尺度科学分析。     

水质综合评价的Hopfield网络模型

将人工神经网络技术运用于水质评价，建立了水质综合评价的Hopfield模型，并以重庆市南川凤嘴江水质资料为实例，对模型精确度进行了测试。结果表明：Hopfield网络用于评价水环境质量形象、客观、准确、合理,具有广阔的应用前景。