摘要：支撑结构设计是大型海上风电机组设计的重要部分。文章分析了海上风电机组的各种环境载荷,并以3MW风力机组为例计算其所受环境载荷,包括作用在支撑结构顶端的由风机叶轮转动引起的水平轴向力、作用在塔筒上的风载荷以及作用在基础上的海流、海浪载荷,并采用非线性弹簧来模拟基础与海底土层之间的相互作用。在考虑风轮影响情况下,利用有限元法对支撑结构进行了模态分析。最后,分析了环境载荷作用下支撑结构的动态响应。计算结果表明,在对海上风力发电机组进行动态响应计算时,环境载荷之间的相互耦合作用不能忽略。

摘要：The dynamic interaction between the maglev vehicle and the three-span rigid frame bridge is discussed. With the consideration of magnetic force, the interaction model is developed. Numerical simulations are performed to study the dynamic characteristics of the bridge during vehicle movement along the bridge. The results show that a reasonable value of the linear stiffness ratio of columns to beams is between 2. 0 and 3.0. The dynamic responses of the bridge are aggravated with the decrease in bending rigidity and the increase in vehicle speed and the span ratio of the bridge. It is suggested that a definite way is to control impact coefficients and acceleration in the dynamic design of the bridge. It is unsuitable to adopt the moving load model and the moving mass model in the design. The proposed results can serve in the design of high-speed maglev three-span rigid frame bridges.

摘要：为分析气垫船复合材料导管支臂结构性能并进行高效率结构设计,采用一种带有权重系数变量的组合神经网络近似模型替代结构有限元计算。根据各铺层设计参数对结构性能影响的灵敏度进行分析并分组,建立多个神经网络模型,结合权重系数与各模型输出得到响应预测值。基于复合材料可设计性,应用优化拉丁超立方试验设计方法从细观和宏观层面分析研究导管支臂性能中材料参数的作用。结果表明:所提复合材料导管支臂结构组合近似模型方法具有较高精度,纤维弹性模量和基体剪切模量对导管支臂结构材料力学性能具有主导作用;在组分材料属性一定情况下,纤维体积分数的增加能够提高结构刚度与稳定性,在不同受力状态下纤维体积分数与各铺层角对结构失效影响有差异,设计时需进行特殊考虑;所提方法可为复合材料导管支臂结构性能分析及支臂结构材料一体化设计提供理论依据。

摘要：上海交通大学在建的风洞循环水槽设备由低速风洞和循环水槽两部分组成,由于该实验设施的独创性使得设计上存在诸多难点。本文采用CFD数值模拟,探讨提高串列式双试验段风洞的流场指标的方法,预测因地基沉降造成的水槽倾斜对循环水槽计测部流场的影响。风洞风扇段的计算结果与实验数据吻合良好。风洞内部流场的整体模拟再现了流动分离等现象,而在扩张段中安装分隔板有效地抑制了流动分离,显著提高了试验段流场的均一性。旁路风道拐角处导流片采用双圆弧型时效果较佳。循环水槽倾斜影响研究结果表明稍大的倾角可以引起计测部波面的较大变化,且计测部末端有气泡产生,而在微小倾角时,波面变化不明显,可正常进行试验。

摘要：应用CFD软件FLUENT,以RANS方程为控制方程,以有限体积法作空间离散,采用k-ε湍流模型和SIMPLE或PISO算法,对直角截止阀内流场进行了三维数值模拟,优化设计其内流道。通过计算该型阀门的关键几何形状和尺寸对湍动能强度等流动特征的影响,对阀门内流道优化得到如下结论:直角截止阀的开度应提高到喉部有效通流直径的一半以上;适当减小阀杆直径,可以降低阀芯整体所受流体激振力;应采取措施提高阀杆特定方向刚度以减小阀芯振动;在直角截止阀内转角应用导流壁,可获得显著的减阻减振效果。提出了这类阀门内流道设计的减阻减振降噪方案,并得到了初步的实验验证。

摘要：利用积分方程的方法研究了均质弹性地基中单桩的扭转振动问题。在分析过程中,首先利用积分变换的方法得出均质弹性地基内作用一埋置扭矩时的基本解。基于基本解,根据变形协调条件建立了控制单桩扭转振动特性的第2类Fredholm积分方程。对所得积分方程进行数值求解得到单桩扭转振动时的扭矩和扭转角及动力柔度系数,并对其进行了参数分析。所得结论对桩基础设计与计算以及桩基低应变扭转波动测技术有一定的指导意义。

摘要：为了探讨自由叶轮的节能效果及机理,本文采用计算流体力学方法模拟了桨后自由叶轮的水动力性能。针对选定的螺旋桨和自由叶轮建立几何模型,采用基于交界面原理的滑移网格技术对计算域进行离散,选择湍流模型进行求解。本文计算了无自由叶轮螺旋桨的水动力性能,并和实验值进行了比较,进而分析了设计进速下自由叶轮的节能效果。研究结果和实验结果均表明:自由叶轮在低进速时具有出色的节能效果。在J=0.771的设计进速时,自由叶轮推进系统的效率提高5.74%。

摘要：为了得到有效的舰船气泡尾流尺度效应数值模拟方法,该文对气泡尾流分别进行了基于欧拉双流体模型的均一直径气泡模拟(ETF)和带气泡尺寸分组的相群平衡模型模拟(PBM),最终选定PBM模型进行尺度效应研究。通过对空气卷吸模型的探讨,在弗劳德数相似的前提下,设计了多个数值试验模型,研究了气泡尾流中的尺度效应影响。结果表明:大尺度模型对应的气泡尾流要显著于小尺度模型,前者无论是自由面气相分数还是物面气相分数都要显著高于后者;进行气泡尾流实验室研究时,若严格按几何相似进行缩尺比实验,可能难以得到有显示度的结果。

摘要：等深浅水域中的流体运动可由Boussinesq方程描述。众所周知,该方程有行进波解(孤立波及椭圆余弦波)。本文则以Boussinesq方程为控制方程,利用渐近匹配法对椭圆余弦波在直墙上反射进行研究,给出了反射过程中内、外场波形及速度变化的解析表达,从而得到了Boussinesq方程的二阶椭圆余弦驻波型的解析解,并讨论了这类驻波的若干性质。当波长无限增大时,所得解析解收敛于孤立波的情况。这些解析结果不仅有助于揭示岸坡对非线性浅水波影响的力学机理,在海岸防护和开发和岸壁附近结构物的设计条件等工程领域中也具有现实的指导意义。

摘要：为满足低扬程泵站工程建设的需要,采用简单径向平衡流动模型和二维叶栅面元法叶片造型方法设计高比转数轴流泵水力模型。并用RNG k-ε紊流模型对水力模型进行数值分析,分析过程考虑了叶轮叶顶间隙的影响。模型试验表明,设计点相当准确。数值分析在设计点附近精度较好,能满足工程应用的要求,但在非设计工况误差较大。计算还表明,叶轮在正扬程时就出现了负的轴向力,从而解释了立式泵在低扬程运行时的抬机现象。