海上码头群桩基础桩间距计算方法

海上码头群桩基础桩位布置密集,沉桩施工受环境影响因素大、定位易产生偏差、存在一定的碰桩风险。在设计过程中,往往为预留沉桩施工作业空间须进行桩体距离验算。以往采用的桩间距计算方法均有一定局限性,不能快速、准确地计算出桩基础中空间最短间距及产生位置,为桩身间距核算带来了困扰。通过解析几何的方法,研发出遍历法与线性盒约束法两套数学模型,可依据设计桩参数快速计算两桩之间最短间距以及产生最短间距的位置。为保障沉桩施工过程中桩体安全,利用该桩间距算法对含有各类桩型的群桩基础进行计算,结果精准、应用效果良好。     

基于ANN的船舶撞击高桩码头群桩损伤位置预测

本文采用有限元软件ABAQUS建立了船舶撞击高桩码头群桩的空间有限元模型。通过计算评估了撞击力、桩体刚度、撞击位置和撞击角度下对群桩结构损伤位置的影响。基于人工神经网络(ANN)方法,对不同参数组合下的群桩结构损伤位置进行了预测,并对ANN方法的可行性进行了评估。     

夯扩灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基的效果研究

结合现场试验,研究湿陷性黄土地基处理前、后的效果,即在不同深度沿桩体径向不同位置处土的物理参数变化的规律。同时,结合载荷板试验,得出桩间距为1.05 m时,该地区的单桩挤密影响范围为1.25 D及处理后的复合地基承载力提高3倍多的结论。     

船舶水下外形实时自动测量系统研究与应用

介绍了国内首套实时自动的船舶水下部分形状测量系统。该系统基于单波束与多波束测距技术,测量船舶的船体外形轮廓各点所在的位置,从而推算出船舶水下部分的外形。此外,对系统进行了实验验证及误差分析。实测结果表明,船舶水下部分外形测量系统可实现30 m内的船舶外形量测,并且精度在范围内。     

近场聚焦波束形成低频段精确定位方法

近场聚焦波束形成声图测量方法可以实现舰船高频信号的主要噪声源的精确定位,实验证明在正横位置时的定位精度可小于2 m。但对于低频、线谱等信号,近场聚焦波束形成声图测量方法由于受阵元间距、基阵孔径等多方面影响,无法实现精确定位。本文提出采用高精度频域MVDR聚焦波束形成声图测量方法,实现频率大于200 Hz舰船目标定位。经理论仿真与实际信号分析,该方法可以实现低频信号的高精度定位,定位精度明显优于常规波束形成(CBF)。     

多波束检测技术在长江深水航道和畅洲整治工程中的应用

针对长江南京以下12.5 m深水航道二期工程和畅洲标段深水、大流速工况下软体排检测、深水潜堤断面控制难题,进行多种水下检测方法的对比研究,首次将Sonic2024多波束检测技术应用于水下整治建筑物施工中软体排、深水袋装砂及水下抛石控制,通过测量得到高精度水下建筑物图像、位置和高程数据,实现了水下隐蔽工程可视化与定量化分析,起到较好的指导施工的作用。     

多波束倾斜安装技术在水下检测工程中的应用

由于常规多波束系统垂直安装,无法精确测量临岸水域、码头、防波堤、丁坝、海岛礁等特殊水下地形地貌。针对这一难题,进行了多波束倾斜安装和校准的技术研究。采用多波束倾斜安装的方法,增加相关侧的波束数量,测量能够达到吃水线位置。水深成果精度满足规范及工程需求,实现了水下特殊地形地貌的全覆盖测量,为水上水下一体化模型提供技术支撑,可以广泛应用在水下检测工程中。     

多波束声速改正模拟及其误差分析

声速改正是多波束测量误差的主要来源,文章介绍了多波束声速改正的原理和实现方法。着重解释了声速变化对海底测点位置和深度的影响,利用V-basic和Excel电子表格形式,采用实际声速剖面模拟了任意波束测点海底位置和深度的计算过程,定量地揭示了浅层声速数据对海底弯曲变形的成因和影响程度;利用误差传播理论分析了声速对测量误差的影响。     

无人机机载激光雷达测绘技术在航道整治工程中的应用

机载激光雷达测绘技术具有穿透植被、灵活性强、高精度以及作业安全等优点，结合无人机技术无需专门起降场、作业灵活、转场方便和成本较低的特点，能够快速获取地表三维点云数据，广泛应用于多个领域。在黑沙洲水道航道整治二期工程中，对重点局部区域在不同阶段利用无人机机载激光雷达测绘技术进行多次测绘，得到高精度地表丰富信息，结合多波束水深测量得到的水下地形数据，对整治前、整治中和整治后的抛填、淤积、崩塌和冲刷数据进行综合分析和评价，指导工程设计、施工、监测和验收，为类似工程实践提供技术范例。     

基于国内外规范文献对比分析的碎石桩地基处理设计参数确定

选取国内外4本常用碎石桩设计规范和文献，即美国联邦公路局规范、欧洲常用的设计参考文献以及国内的《建筑地基处理技术规范》《水运工程地基设计规范》，分别从碎石桩适用性分析、桩体材料级配要求、碎石桩设计参数等方面进行对比分析，并依托东帝汶Tibar港工程，对比采用不同规范和文献时碎石桩地基处理设计参数的确定过程。结果表明，适用性分析方法方面，欧美规范和文献提供了量化级配分析表，国内规范仅提供定性分析；桩体材料级配确定方面，欧美规范和文献均提供了典型级配曲线，而国内规范仅提供原则性规定；桩径和桩间距确定方面，欧美规范和文献均提供了经验关系设计图，而国内规范仅提供适用的范围值。     

基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法

水下连接器的对接作业是水下工程作业的重要环节,针对目前依靠摄像机传回视频进行作业过程中存在的操作难度大、依赖操作员经验的问题,设计基于双目视觉的水下连接器位姿测量方法。该方法首先根据水下连接器的颜色特征确定检测范围,之后在检测范围中以水下连接器为模板进行初步定位,然后根据水下连接器端面的成像特点检测椭圆特征,并进行双目匹配获得相关三维点坐标,最后计算得出水下连接器的位姿。实验表明,该方法位置测量平均误差1.3%,姿态测量平均误差3.5°,可以较好地为水下连接器对接作业提供参考。     

高精度水下基准位置测量及误差分析

水下基准位置的精确测量是水声高精度定位标定系统的关键技术,它的方位精度直接影响到水声定位系统定位误差的计量。文章详细分析了水下基准安装柱扰曲形变、GPS定位误差、罗经测向误差、纵倾横摇角测量误差对高精度定位标定系统水下基准位置的影响,为工程应用上的误差控制提供了一定的理论支持。     

环肋圆柱壳在水下爆炸冲击下的响应

针对水下非接触爆炸问题过程复杂、计算速度慢的问题,本文以一环肋圆柱壳为例,基于以内嵌的水下爆炸载荷计算方法和声-结构耦合方法为关键技术的水下爆炸分析法(AUA),对其水下爆炸冲击下的响应进行了分析。结果发现,壳板厚度对圆柱壳的水下非接触爆炸响应有较为显著的影响,随着壳板厚度的增加,环肋圆柱壳最大位移减小的幅度逐渐变小。在爆炸初期爆距对环肋圆柱壳冲击响应的影响不大,随时间的推移这种影响逐渐增大,环肋圆柱壳各测点变形随爆距的增大线性减小;当肋骨间距大于0.25倍环肋圆柱壳长时,环肋圆柱壳最大变形量可减小90%;继续减小肋骨间距,环肋圆柱壳最大变形减少量并不明显,说明肋骨对其附近测点和中间的板壳起到了显著的加强作用,肋骨间距为0.25倍环肋圆柱壳长时为最经济的肋骨布置方式。     

基于模态滤波的板壳类结构空间均方振速估算方法

针对船舶、航空航天等工程领域中板、壳类结构振动噪声评价问题,将广泛应用于控制工程中的模态滤波理论引入到结构振动评估领域,建立了一种估算结构空间均方振速的新方法.该方法的特点是能在激励源信息未知的情况下,以布置在结构表面有限个振动传感器测量得到的振动响应作为主要输入,估算板、壳类结构的空间均方振速,从而评价结构的整体振动状态.依据该方法对一矩形平板结构受点力、线力和面力等3种典型的激励源作用下,通过少量结构振动测点的振动信息,分别对其空间均方振速进行了数值验证;同时利用一水下加肋圆柱壳结构进行了试验验证.数值和模型试验验证结果表明：利用该方法评估得到的振动速度谱线特征与精确解和实测值基本一致,评估误差在2 dB以内,满足工程应用精度要求.该方法可以应用于工程中板、壳类结构振动噪声评价和振动状态的在线监测评估.     

智能鱼雷攻潜部位及攻击角测量方法与误差分析

研究了一种基于实艇靶舷侧阵的末弹道二维跟踪定位模型,给出了鱼雷攻潜过靶部位及水平攻击角的计算方法,分析了测量误差并进行仿真.分析及仿真表明,采用该定位模型,鱼雷攻艇部位的测量精度可达2 m,在艇正横方向大约±60°开角范围内,水平攻击角的测量精度可达2°.在引起攻击角测量误差的各因素中,同步误差和目标深度装订误差影响较大,声速装订误差和基阵变形引起的误差较小.     

水声定位标定系统水下基准位置不确定度分析

水声定位标定系统中水下基准(模拟目标声信号)位置的测量精度直接影响到对水声定位系统定位误差的考核。通过对水下基准中心位置不确定度的分析,为系统减小水声定位系统测量误差提供了理论参考,经海试证明该不确定度分析方法对提高水声定位系统标定精度有效。     

Calculation method of underwater acoustic and vibration response of cabin segment based on onshore vibration test北大核心CSCD

[Objective]This paper proposes a method for calculating the acoustic and vibration response of underwater cylindrical shell structures based on land-based vibration test results.[Methods]An axisymmetric boundary element method (BEM) is introduced to describe the radiation acoustic field of the shell. The relationship of acoustic pressure at the nodal point of the generatrix with velocity is obtained by solving the numerical solution of the boundary element integral equation, then the acoustic radiation impedance matrix of the outer surface of the shell and acoustic transfer vector (ATV) are constructed. Based on the assumption that the low-order vibration mode of an underwater cylindrical shell is the same as that of an onshore cylindrical shell, combined with the modes and acoustic radiation impedance matrix of an onshore cylindrical shell, the modal added mass and damping are calculated. [Results]The natural frequency calculation formula of the underwater cylindrical shell is established on the basis of the onshore mode, and the calculation method of underwater vibration response and acoustic radiation characteristics with the vibration response in air as input is obtained based on mode superposition method.[Conclusion ] The numerical results of a typical cylindrical shell with internal structure show that the method meets the engineering accuracy requirements. © 2023 Chinese Journal of Ship Research. All rights reserved.     

多头搅拌桩结合高压旋喷桩施工技术在深基坑防渗帷幕中的应用

介绍多头搅拌桩和高压旋喷桩的施工原理,提出采用多头搅拌桩结合高压旋喷桩进行防渗帷幕施工的方法,并在九圩港二线船闸工程中进行了应用。根据实际应用,对两种工法施工的质量效果、工程造价及施工工效进行分析和对比。结果表明：两者施工的墙体均能满足防渗要求,多头搅拌桩在经济性、工效性方面更具优势,其工程适应性相对较差。基于两者特性,认为多头搅拌桩结合高压旋喷桩的施工工艺将会广泛应用于各类截渗工程。     

潜航器轨迹跟踪与航向预测算法

海况条件较差时,基于水下单点GPS定位系统的潜航器实时定位有较大测量误差,不利于潜航器的轨迹跟踪与航向预测。针对误差服从高斯分布的水下单点GPS定位系统,提出基于改进型扩展卡尔曼滤波算法的GPS跟踪方法和基于回归分析算法的航向预测方法。通过测试与仿真,对定位设备采集到的数据进行对比分析,试验结果表明,上述算法显著提高了轨迹测量精度与航向跟踪能力,准确绘制出了潜航器的实时航行轨迹与航向预测线,可应用于潜航器的轨迹跟踪项目中。