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考虑多桩掩蔽的导管架平台井口区冰载荷模型试验研究
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作者 付殿福 李伟 +3 位作者 张晖 张梦竹 高扬 朱本瑞 《中国海上油气》 北大核心 2025年第4期183-192,共10页
为分析平台桩腿对隔水套管区冰载荷的影响,针对渤海海域八桩直立型桩腿有井口区导管架平台典型结构,开展静冰载荷模型试验研究。基于目标海域海冰条件制备模型冰,开展八桩腿导管架平台不同冰攻角下静冰载荷模型试验研究,分析不同冰攻角... 为分析平台桩腿对隔水套管区冰载荷的影响,针对渤海海域八桩直立型桩腿有井口区导管架平台典型结构,开展静冰载荷模型试验研究。基于目标海域海冰条件制备模型冰,开展八桩腿导管架平台不同冰攻角下静冰载荷模型试验研究,分析不同冰攻角下隔水套管区冰排破坏模式及冰载荷变化;根据试验数据,引入了修正折减系数R,对Q/HSn 3000《中国海海冰条件及应用规定》标准中隔水套管区冰载荷计算方法进行修正。结果表明:①作用于隔水套管的冰载荷受海冰形态与作用面积的共同影响,在不同冰攻角下海冰破坏模式存在挤压、压屈以及二者的混合模式,在冰攻角为0°~90°时,井口区隔水套管受桩腿的掩蔽效应影响,冰力明显较小;在大于90°时,掩蔽作用减弱,作用面积增大,冰力明显增大;②Q/HSn 3000规范忽略八桩腿平台井口区布置的非对称性,计算得到的隔水套管冰力呈以冰攻角90°为中心的对称形态,而试验测试所得结果远小于规范推荐方法的计算结果,特别是在0°~90°冰攻角内,其载荷大小及演变规律与规范完全不同;③建议在计算井口区隔水套管冰力时,考虑桩腿的遮蔽与保护影响,当隔水套管区在“非直接”迎冰工况时,推荐冰力修正折减系数保守取0.4;“直接”迎冰工况时取0.6。研究成果为八桩腿导管架井口区冰荷载的精确评估提供了参考。 展开更多
关键词 八桩腿导管架平台 静冰载荷 模型试验 冰攻角 掩蔽效应 Q/HSn 3000 修正折减系数
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不平整路面上的车辆等效动载系数 被引量:37
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作者 王直民 张土乔 吴小刚 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1007-1011,共5页
采用双自由度4参数的四分之一车辆振动模型,以路面不平整度为激励,运用随机振动理论分析了不平整路面上的车辆随机动载,得到了车辆动载、车辆动载峰值及其系数的概率分布.基于车辆动载峰值的概率分布以及Palmgren-Miner线性累积疲劳损... 采用双自由度4参数的四分之一车辆振动模型,以路面不平整度为激励,运用随机振动理论分析了不平整路面上的车辆随机动载,得到了车辆动载、车辆动载峰值及其系数的概率分布.基于车辆动载峰值的概率分布以及Palmgren-Miner线性累积疲劳损伤理论,推导了车辆对不平整混凝土路面的等效动载峰值及其系数的表达式,建立了车辆随机动载与确定性动载之间的关系,进而根据车辆随机振动确定车辆动载系数.算例分析表明,在以均值加3倍方差作为车辆可能出现的最大动载的情况下,最大动载系数和等效动载峰值系数随车速及路面不平整度的增大而增大,但在相同条件下,最大动载系数远大于等效动载峰值系数,说明采用最大动载系数进行路面结构设计是偏于保守的. 展开更多
关键词 路面不平整度 功率谱密度 随机振动 动载系数 疲劳损伤
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典型覆冰形状下输电线路风荷载影响研究 被引量:13
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作者 张志劲 周天宇 +1 位作者 蒋兴良 胡建林 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期5247-5255,共9页
风荷载对输电线路覆冰监测精度的影响显著,需要对不同覆冰形状下导线风荷载进行研究。该文总结了6种线路典型冰形,通过计算流体力学方法得到各覆冰形状下导线的气动阻力系数,在此基础上研究了覆冰发展过程中覆冰形状、扭转角和覆冰类型... 风荷载对输电线路覆冰监测精度的影响显著,需要对不同覆冰形状下导线风荷载进行研究。该文总结了6种线路典型冰形,通过计算流体力学方法得到各覆冰形状下导线的气动阻力系数,在此基础上研究了覆冰发展过程中覆冰形状、扭转角和覆冰类型对导线风荷载的影响规律,并计算了各气象冰区下不同冰形的覆冰增大系数,与现行规范进行比较并给出了取值建议。结果表明,各冰形气动阻力系数受到冰厚、扭转角、风速的影响,新月和扇形覆冰阻力系数受三者影响均较大,D形和椭圆形主要受到扭转角的影响,而圆形覆冰受三者影响均很小;在导线覆冰发展过程中,新月形和椭圆形覆冰在扭转角为90°时风荷载最大,0°时最小,扇形和D形覆冰则在扭转角为0°时最大,60°和90°时最小,且混合淞的风荷载大于雨凇;对于同一条输电线路,其风荷载在新月形和椭圆形覆冰且扭转角为90°时达到最大;对于各气象区,采用现行规范中的覆冰增大系数取值进行输电线路设计将会在部分冰形覆冰情况下存在风险和隐患,对于大多数普通线路,建议结合不同冰区的主要冰形和不同线路类型的扭转情况,并综合考量经济性和安全性进行系数选取,针对重要枢纽线路,需要保证任何覆冰情况下均安全运行,推荐取值为3.5~3.6。 展开更多
关键词 覆冰形状 输电线路风荷载 气动阻力系数 覆冰增大系数
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基于原型测量的极地航行船舶船体冰载荷分析 被引量:18
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作者 刘瀛昊 佟福山 高良田 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期226-233,共8页
船体与海冰碰撞引起的冰载荷一直是破冰船领域研究的重点。根据S.A.AgulhasⅡ号极地科考补给船在南极海域的原型测量数据,利用影响系数矩阵法和反演法对船体艉肩部的冰载荷进行分析。通过肋骨上不同应变传感器测得的剪应变,在MATLAB中... 船体与海冰碰撞引起的冰载荷一直是破冰船领域研究的重点。根据S.A.AgulhasⅡ号极地科考补给船在南极海域的原型测量数据,利用影响系数矩阵法和反演法对船体艉肩部的冰载荷进行分析。通过肋骨上不同应变传感器测得的剪应变,在MATLAB中利用系数矩阵转换,得到了不同肋骨上的冰载荷。通过建立艉肩部有限元模型,采用两种不同的离散方式对载荷区域进行离散,并利用Tikhonov正则化求解反演方程,得到外板的冰载荷分布。克服了数据处理过程中解的不适定性,使得两种方法得到的计算结果也极为相近。 展开更多
关键词 冰载荷 原型测量 影响系数矩阵法 反演法 TIKHONOV正则化
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多种覆冰形状导线风荷载增大系数研究 被引量:1
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作者 楼文娟 白航 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期8-15,共8页
根据导线风阻力的计算原理推导了覆冰导线风荷载增大系数。基于覆冰导线的气动力系数风洞试验结果,分别计算了不同覆冰厚度、不同覆冰种类的圆截面覆冰导线、新月形覆冰导线和D形覆冰导线的风荷载增大系数,给出了便于工程设计和校核使... 根据导线风阻力的计算原理推导了覆冰导线风荷载增大系数。基于覆冰导线的气动力系数风洞试验结果,分别计算了不同覆冰厚度、不同覆冰种类的圆截面覆冰导线、新月形覆冰导线和D形覆冰导线的风荷载增大系数,给出了便于工程设计和校核使用的覆冰导线风荷载增大系数的取值用表。结果表明,3种覆冰形状导线的风荷载增大系数均受实际覆冰厚度与覆冰种类的影响,其值随覆冰厚度的增大而增大、随覆冰密度的增大而减小。理想圆截面覆冰导线的风荷载增大系数在覆冰密度较小时的部分工况大于规范取值,在覆冰密度较大时均小于规范取值。新月形和D形覆冰导线的风荷载增大系数还与对应风攻角下的阻力系数有关,两者的风荷载增大系数取值在多数风攻角下小于规范取值。 展开更多
关键词 覆冰导线 风荷载增大系数 气动力风洞试验结果
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惯性载荷作用下的框架结构安全性研究
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作者 张大千 张天侠 +1 位作者 赵维涛 张国胜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第5期574-577,共4页
对飞行器、车辆的整体结构进行安全性分析时,考虑惯性载荷的计算模型显然更符合实际情况。笔者从结构可靠性分析的基本理论出发,提出了考虑动荷系数时,空间框架结构强度可靠性分析的方法,推导了梁板结构安全余量、惯性力和位移对随机变... 对飞行器、车辆的整体结构进行安全性分析时,考虑惯性载荷的计算模型显然更符合实际情况。笔者从结构可靠性分析的基本理论出发,提出了考虑动荷系数时,空间框架结构强度可靠性分析的方法,推导了梁板结构安全余量、惯性力和位移对随机变量灵敏度的计算公式。通过编制相应程序,用泰勒展开随机有限元设计验算点法研究了某客车车身结构的可靠性。算例表明:考虑惯性载荷的作用后,车身结构的失效概率有所增大,安全性降低,惯性力的影响不能忽略。 展开更多
关键词 动荷系数 框架结构 可靠性 灵敏度 随机有限元 强度
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带热回收的室内冰场CO_(2)制冷系统设计与分析 被引量:4
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作者 姚瑶 李敏霞 +4 位作者 党超镔 董丽玮 马一太 田华 王派 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期49-56,共8页
室内冰场的主要能源需求为制冷和用热,若制冷系统能同时满足冷热两方面需求,可大幅提高运行效率。本文以天津地区某1800 m^(2)冰球场为研究对象,对带热回收的室内冰场CO_(2)制冷系统进行分析,提出了系统实际运行时全年综合利用系数ACOP_... 室内冰场的主要能源需求为制冷和用热,若制冷系统能同时满足冷热两方面需求,可大幅提高运行效率。本文以天津地区某1800 m^(2)冰球场为研究对象,对带热回收的室内冰场CO_(2)制冷系统进行分析,提出了系统实际运行时全年综合利用系数ACOP_(hc),并基于冰球场实际用热需求对4种充分利用余热的热回收系统进行对比。结果表明:加入热回收的CO_(2)制冷系统运行更平稳,压缩机排气直接与用热设备进行热量交换的冰场双级压缩制冷系统ACOP_(hc)最大,为6.77,冬季运行时,其综合利用系数COP_(hc)可达7.38。 展开更多
关键词 制冷系统 冰场 热负荷 综合利用系数 CO_(2)
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海上风机动冰力模型试验相似律研究 被引量:2
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作者 柳英洲 施伟 +2 位作者 王文华 李昕 王滨 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期337-345,共9页
相似律在模型试验中发挥着非常重要的作用,虽然目前静冰力模型试验的研究比较全面,但还没有一个完整适用的动冰力相似律作为动冰力模型试验基础。本文针对冰激结构振动中动冰力模型试验相似律,基于弹性相似与柯西(Cauchy)相似的联合相... 相似律在模型试验中发挥着非常重要的作用,虽然目前静冰力模型试验的研究比较全面,但还没有一个完整适用的动冰力相似律作为动冰力模型试验基础。本文针对冰激结构振动中动冰力模型试验相似律,基于弹性相似与柯西(Cauchy)相似的联合相似准则,提出了两种动冰力相似律。建立并改进了能够反映冰与结构水平相互作用的相互作用系数。以NREL5MW单桩海上风机为例,通过是否考虑截面弯曲刚度相似分别给出了两种海上风机在海冰作用下原型与模型的相似关系。利用ANSYS/LS-DYNA有限元方法对原型和模型风机进行数值模拟并开展海冰作用下结构的动力响应分析。根据计算结果,基于不同冰厚的冰-海上风机相互作用分别对提出的两种动冰力相似律进行验证,并对两种相似律进行对比。结果表明,后者考虑了弯曲刚度相似虽然可以优化管壁厚度比尺,为模型加工提供方便,然而模拟精度不如前者。研究成果可为寒冷海域冰力模型试验的研究提供理论参考。 展开更多
关键词 动冰荷载 相似律 模型试验 有限元方法 相互作用系数
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船首结构冰致动力响应的准静态等效研究 被引量:1
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作者 赵瑾 王燕舞 +1 位作者 李哲 冯国庆 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期158-166,共9页
[目的]随着极地探索的不断发展,针对冰区航线的船体结构设计不再局限于传统的经验公式方法,人们更加关注作用于结构上的实际冰载荷及结构响应,研究冰载荷作用下的结构响应计算成为极地船舶结构设计中的关键部分。[方法]首先,通过有限元... [目的]随着极地探索的不断发展,针对冰区航线的船体结构设计不再局限于传统的经验公式方法,人们更加关注作用于结构上的实际冰载荷及结构响应,研究冰载荷作用下的结构响应计算成为极地船舶结构设计中的关键部分。[方法]首先,通过有限元方法对某极地航行船舶遭遇的碎冰、浮冰、层冰等冰载荷工况进行数值仿真,考虑材料应变率影响,计算冰载荷作用下的结构动态响应;然后,以结构响应等效为基准,进行动态响应的静态转换,并提出动静转化系数的概念;最后,给出不同冰载荷工况下动静转化系数的取值范围。[结果]结果表明,船首结构在不同工况下动载荷响应的静载荷等效转换计算的转换系数为1.0~1.4之间。[结论]船首结构冰致动力响应的准静态等效方法是合理可行的。 展开更多
关键词 冰载荷 应变率 结构响应 动静转化系数
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