摘要：介绍了一种拥有自主知识产权的海工固结锚技术,描述了该新型锚的内部结构和工作原理;并在室内对不同设计参数和使用工况的锚开展了垂向上拔试验,初探了其抗拔能力。初步试验表明:该新型锚具有超高的抓重比;其次生固结体显著增加了锚体的剪切面积,从而大大提升了锚体的抗拔力;锚体结构上宜具有多个喷管且喷管管径较粗,安装过程中对固化剂的推进速度应较缓。该新型锚应具有良好的应用前景,但需对此进一步深入研究,以满足其设计和工程应用的要求。

摘要：薄膜型液舱广泛用于FLNG(浮式液化天然气储存装置)、FSRU(浮式储存和再气化装置)和LNGC等LNG储运装置,液舱晃荡是目前国际上的一个重要的研究热点。晃荡会产生沿舱壁的爬高和冲击,各国研究人员相继提出了各类制荡措施,以确保液舱安全。该文根据港口工程中浮式防波堤的原理,提出在液舱壁面附近安装浮式制荡板的新设想。首先,针对日本学者提出的在液舱中部放置浮式制荡板的方案,建立带有浮式制荡板的二维液舱晃荡数学模型,并与其试验结果进行对比,验证了该数学模型的有效性;然后,采用该数学模型,对文中提出的方案,进行数值模拟和分析,探讨新型浮式制荡装置对制荡效果的影响,为下一步的结构优化和实船应用奠定基础。

摘要：为避免因建造质量问题导致的后续返工,需要在邮船建造过程中对建造质量进行控制,一套合适的建造质量评价体系可客观地反映建造质量,为质量控制提供标准。建立邮船建造质量评价体系的结构和数学模型,各部分的权重可使用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)或德尔菲法确定,并使用蒙特卡洛方法对该体系的不确定性进行研究。结果说明该体系有较好的稳健性。船厂在使用该体系时需结合实际情况,尤其应注意内装质量部分的权重。

摘要：基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)/实验流体力学(experimental fluid dynamics,EFD)方法对漂浮式光伏电站大规模方阵的整体风载荷进行数值研究。CFD计算的数值考察验证了采用简化模型进行研究的可行性;单体模型的计算与试验对比验证了CFD方法在此类问题研究中的精度;对方阵进行实尺度建模3D简略计算,得到整体风载荷在不同风向角下的变化规律,通过对最大载荷风向北风条件下的载荷分布规律的分析,提出2.5D计算的策略,得到数值验证。根据计算结果设计18×11模块的缩尺方阵风洞试验方案,试验结果和CFD计算结果吻合良好,据此构建完整的数值计算方法。对2.5D进行高精度计算,进而提出针对3D简略计算的修正系数,得到较为准确的整体风载荷结果。

摘要：针对多工况结构拓扑优化问题中的载荷病态现象,基于RAMP(Rational Approximation of Material Properties)拓扑优化模型,提出应用灰色理论确定工况权重系数,并将应变能目标函数归一化的折衷规划模型法.通过专家评价方法获得工况权重系数的灰色区间,结合灰色理论计算工况权重系数灰色区间的精确值,并采用导重法推导出多工况结构拓扑优化问题的求解迭代表达式.通过定义载荷比描述载荷病态的程度,对多工况结构拓扑优化典型算例在不同载荷比及不同工况权重系数下进行结构拓扑优化分析.优化结果表明,灰色权重折衷规划模型及求解方法对多工况结构拓扑优化问题具有高效、稳定的特点,能够克服载荷病态问题,并通过大跨度甲板强横梁的结构拓扑优化设计证明本文设计方法的有效性.

摘要：近年来,随着新型结构和绿色建材的推广和发展,竹材作为结构材料用于建造新型竹结构建筑开始得到越来越多的关注。针对装配式圆竹结构螺栓组合节点,采用单螺栓、双螺栓和节点域高强度砂浆强化处理3种形式进行静力加载试验研究,分析其承载力和破坏形态。试验结果表明:装配式圆竹结构螺栓组合节点在保证一定构造条件后,可以有效避免脆性破坏,同时使竹材和螺栓的力学性能均能得到充分发挥并形成延性破坏,节点整体受力性能良好。采用双螺栓节点设计及节点域高强度砂浆强化措施可以明显提高螺栓组合节点的承载能力。基于试验建立了力学模型,并推导出组合节点的理论求解公式。通过结果比较发现,解析值和实测值的平均比值可达0.98,表明解析方法具有可适用性。该理论模型可以作为圆竹结构螺栓组合连接节点承载力计算的参考公式。

摘要：采用船型优化方法就超大型集装箱船10 000TEU的能效设计指数(EEDI)进行优化。文中以降低对主机功率的需求、提高能效设计水平为目标,优化该超大型集装箱船的阻力性能。优化时利用平移法和径向基函数方法进行船体曲面重构,并分别采用基于Rankine源非线性势流理论和边界层动量积分计算兴波阻力和摩擦阻力,最后同时使用遗传算法(NSGA-II)和序列二次规划算法(NLPQL)在设计空间中探索满足约束条件的阻力最优船型。结果表明,通过该优化方法获得的最优船型,其能效设计指数优化程度明显,能够满足现阶段IMO对新造集装箱船计及折减系数后的强制要求。

摘要：针对我国建成的全球首个单体容量达到40 MW的漂浮式光伏电站方阵进行了环境载荷数值预报研究,在与风洞模型试验结果对比验证的基础上,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对该大规模方阵的整体风载荷和流载荷进行了数值研究。CFD计算的数值考察验证了采用简化浮体模型进行研究的可行性,单体模型的计算结果与风洞试验结果吻合良好;对方阵进行实尺度建模及3D简略计算,得到了整体风载荷在不同风向角下的变化规律;通过对最大载荷风向的北风条件下的载荷分布规律的分析,提出了2.5D计算的策略,得到了数值验证;根据计算结果设计并实施了18行′11列单元模块的缩尺方阵风洞试验,试验结果和CFD计算结果吻合良好,据此构建了完整的数值计算方法;对2.5D进行高精度计算,确定了针对3D简略计算的修正系数,得到较为准确的整体风载荷结果。流载荷计算方法与风载荷相同。采取势流计算方法开展了波浪载荷数值分析研究,得到了在单位波幅规则波作用下漂浮方阵波浪载荷随行和列的变化规律;根据此规律获得了整体漂浮方阵的波浪载荷,并据此计算了50年一遇的极端条件下漂浮方阵所受的波浪载荷。该研究为漂浮式光伏电站的风、流、波浪等环境载荷的数值预报提供了方法,为漂浮方阵的锚泊计算及水上光伏电站的系统设计提供了技术支持。

摘要：针对规则波中迎浪下有航速集装箱船船型阻力增加预报,采用一种改进的三维移动脉动源面元法求解船舶运动,进而通过理论方法求解辐射和绕射增阻.速度势求解引入了格林函数空间线段积分和面元积分方法,辐射增阻采用三维辐射能量法计算,绕射增阻通过二阶波浪力中绕射速度势获得.通过与试验数据对比证明了该理论预报模型在精度和效率方面有明显优势.在此预报结果基础上对经验预报模型提出了改进公式,计算结果表明了改进模型对工程设计具有较好的适用性.

摘要：深海矿产资源开发一般采用水力提升方式将海底矿石输送到水面.单个矿石颗粒在水中的运动特性及尾流特征是水力提升动力学特性研究的基础.文中采用计算流体力学方法,对不同直径、密度的球形矿石颗粒在水中自由下落的过程进行了数值模拟.采用基于剪切应力运输的分离涡方法模拟颗粒周围流场,研究了单颗粒在雷诺数Re=184,228,285和6 400时的六自由度运动及尾流结构.研究发现,随着Re增大,颗粒分别呈现垂直下落、倾斜直线下落、倾斜振荡下落、随机下落4种不同路径,通过分析其尾流结构及受力特征,讨论了不同下落路径的产生机理,所得结果可为深海矿产资源水力提升管道的设计和机理研究提供参考与支撑.