真空荷载下考虑蠕变的软土三维大变形固结分析

1

作者 周游 郭伟 +1 位作者 任宇晓 张齐正 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S1期191-195,共5页

深厚软土在固结过程中蠕变沉降显著,经典小变形固结假定已经难以适用。提出真空荷载下考虑蠕变的软土三维大变形固结理论,引入软土蠕变指数随预压荷载作用时间及超固结比的非线性变化规律,考虑了土体固结过程中孔隙比、渗透系数等关键... 深厚软土在固结过程中蠕变沉降显著,经典小变形固结假定已经难以适用。提出真空荷载下考虑蠕变的软土三维大变形固结理论,引入软土蠕变指数随预压荷载作用时间及超固结比的非线性变化规律,考虑了土体固结过程中孔隙比、渗透系数等关键指标在竖向和径向的非线性演化特性,建立了打设有排水板的深厚软土在真空荷载下固结控制方程,利用有限差分方法求解。通过天津某地基处理工程现场实测沉降与孔隙水压力数据验证,证实理论可靠性。结果表明:远离排水板处,蠕变指数对沉降量和孔隙水压力值的影响更显著。预压能显著降低施工后的蠕变沉降量,更大的超固结比能降低土体沉降对蠕变指数的敏感度。 展开更多

关键词 软土 真空荷载 蠕变行为 大变形固结

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高雷诺数顶盖驱动方腔流实验 被引量：3

2

作者 张金凤 常璐 马平亚 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期250-256,共7页

为得到高雷诺数（1×10^5-1×10^6）条件下顶盖驱动方腔水流流场和速度分布,设计了边长为0.2 m和0.5 m的立方腔,并利用粒子图像测速技术（Particle Image Velocimetry,PIV）对方腔流流场进行测量,分析方腔流流场特性和边壁对流... 为得到高雷诺数（1×10^5-1×10^6）条件下顶盖驱动方腔水流流场和速度分布,设计了边长为0.2 m和0.5 m的立方腔,并利用粒子图像测速技术（Particle Image Velocimetry,PIV）对方腔流流场进行测量,分析方腔流流场特性和边壁对流场影响规律。结果表明：雷诺数达到5×10^5时方腔流中主涡旋发生变形,雷诺数从5×10^5增大到1×10^6过程中,中间的初级涡旋（Primary eddy,PE）继续变形,并分裂成两个涡旋;随着雷诺数的增大,顺流次级涡旋（Downstream Secondary Eddy Region,DSE）区域面积缩小,雷诺数为5×10^5时DSE区域可看到成型的涡旋,当雷诺数为1×10^6时,DSE区域继续缩小,在同样条件下看不到成型的涡旋;雷诺数增大的过程中各边壁的边界层变薄,边壁对方腔流流场特性影响明显。 展开更多

关键词 顶盖驱动方腔流 雷诺数 粒子图像测速 流场 顺流次级涡旋

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基于增加垂荡板的半潜式浮式风机运动性能改进研究

3

作者 杨礼东 林子赫 +2 位作者 刘利琴 邓万如 常云鹏 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期106-116,共11页

为提高浮式风机垂荡性能,本研究设计了一款适用于5 MW半潜式浮式风机的垂荡板,并基于模型试验和数值模拟,研究了垂荡板对浮式风机运动性能的影响。在模型试验中,测试了静水中浮式风机系统的固有周期和阻尼。同时,建立了浮式风机系统的... 为提高浮式风机垂荡性能,本研究设计了一款适用于5 MW半潜式浮式风机的垂荡板,并基于模型试验和数值模拟,研究了垂荡板对浮式风机运动性能的影响。在模型试验中,测试了静水中浮式风机系统的固有周期和阻尼。同时,建立了浮式风机系统的数值计算模型,以对比分析不同工况下垂荡板对浮式风机运动性能的影响。结果表明,垂荡板显著增加了浮式风机的纵荡、纵摇和垂荡固有周期,并增大了浮式基础的阻尼。因此,这一设计有效抑制了浮式风机系统的垂荡,减小了叶片气动载荷及系缆力的波动。 展开更多

关键词 浮式风机 半潜式基础 垂荡板 模型试验 数值计算

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基于CFD的挡风墙防风效果仿真 被引量：3

4

作者 李家乐 赵文举 严正 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期620-625,共6页

针对W型挡风墙的防风效果,基于CFD对处于5,13 m/s这2种不同风速下,高度分别为3,5 m的挡风墙近地表风场进行三维稳态模拟.结果表明:当气流通过挡风墙时,小于墙高的位置速度大幅削减,而高于墙体高度的位置开始加速,存在明显的分区作用;风... 针对W型挡风墙的防风效果,基于CFD对处于5,13 m/s这2种不同风速下,高度分别为3,5 m的挡风墙近地表风场进行三维稳态模拟.结果表明:当气流通过挡风墙时,小于墙高的位置速度大幅削减,而高于墙体高度的位置开始加速,存在明显的分区作用;风速为5 m/s时,随着流经长度增加,3 m挡风墙背风侧风速从0呈三角形趋势逐渐增加,在12 m处近地表风速残余系数为0.91~0.98,仍不超过1.00;5 m高挡风墙背风侧风速从0呈矩形趋势逐渐增加,在距地面高度h<3.1 m,与挡风墙背风侧距离L<6.0 m范围内,近地表风速残余系数为3 m挡风墙的2.02%~93.40%,在h<3.1 m,L>6.0 m范围内近地表风速残余系数为3 m挡风墙的74.60%~89.40%,防风效果明显;风速为13 m/s时,分区效应更加明显,在h<3.1 m,L<6.0 m范围内,5 m挡风墙近地表风速残余系数为3 m挡风墙的5.2%~43.5%,在h<3.1m,L>6.0 m范围内近地表风速残余系数为3 m挡风墙的4.8%~73.3%. 展开更多

关键词 挡风墙 风速 风速残余系数 计算流体力学 高度

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不同剪切率来流作用下柔性圆柱涡激振动数值模拟 被引量：23

5

作者 及春宁 花阳 +2 位作者 许栋 邢国源 陈威霖 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期21-31,共11页

采用浸入边界法对细长柔性圆柱在线性剪切流条件下的涡激振动进行三维数值模拟.细长柔性圆柱振动采用三维索模型模拟,其两端铰接,质量比为6,长细比为50,无量纲顶张力为496.来流为线性剪切流,剪切率从0到0.024变化,最大雷诺数为250.研究... 采用浸入边界法对细长柔性圆柱在线性剪切流条件下的涡激振动进行三维数值模拟.细长柔性圆柱振动采用三维索模型模拟,其两端铰接,质量比为6,长细比为50,无量纲顶张力为496.来流为线性剪切流,剪切率从0到0.024变化,最大雷诺数为250.研究发现:剪切流作用下柔性立管横流向振动表现为驻波模式,而顺流向振动表现为行波与驻波混合模式.随着剪切率增大,振动频谱呈现多频响应,振动能量逐渐向低频转移.阻力系数平均值随着展向变化,脉动阻力系数和升力系数的均方根值均表现为"双峰"模式.流固能量传递系数沿立管轴向的分布表明,振动激励区集中于高流速区,而振动阻尼区多位于低流速区.剪切率较小时,圆柱的泻涡为平行交叉模式;剪切率较大时,圆柱的泻涡为倾斜泻涡模式,且由于泻涡频率沿立管轴向变化,尾流发生涡裂现象,形成泻涡频率不同的胞格结构. 展开更多

关键词 柔性圆柱 涡激振动 剪切流 流固能量传递 涡裂

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四筒基平台拖航试验分析-水深影响研究 被引量：10

6

作者 丁红岩 乐丛欢 +1 位作者 刘宪庆 刁景华 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期160-166,共7页

为了研究不同水深下筒型基础拖航中的运动响应,以海军某筒型基础平台为研究对象,在拖航干舷、筒的位置以及波浪条件一定的前提下,通过模型试验测定筒型基础平台在不同水深下随浪和顶浪拖航时在横荡、纵荡和垂荡方向上的加速度、筒内气... 为了研究不同水深下筒型基础拖航中的运动响应,以海军某筒型基础平台为研究对象,在拖航干舷、筒的位置以及波浪条件一定的前提下,通过模型试验测定筒型基础平台在不同水深下随浪和顶浪拖航时在横荡、纵荡和垂荡方向上的加速度、筒内气压力和筒底水压力以及拖航中的拖缆力.试验结果表明,在筒型基础由浅水进入深水拖航的过程中,平台的稳定性能和操纵性能下降,且出现倾覆现象,必须降低船速和设置护航船防止漂移,且15,m水深时该平台的航速不能超过1.5节(0.771,m/s),20,m水深时航速不能超过1.0节(0.514,m/s). 展开更多

关键词 筒型基础 水深 拖航 模型试验

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含倾斜弱面介质中动态裂纹扩展行为研究 被引量：9

7

作者 许鹏 杨仁树 +2 位作者 鞠杨 夏开文 郭洋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1645-1652,共8页

为研究冲击荷载下运动裂纹遇到介质中倾斜弱面后的动态断裂行为,采用霍普金森杆作为冲击加载装置,利用高速相机记录倾斜弱面介质中运动裂纹的扩展过程,并结合数字图像相关方法对裂纹周围应变场的演化过程、裂纹尖端的开裂应变以及裂纹... 为研究冲击荷载下运动裂纹遇到介质中倾斜弱面后的动态断裂行为,采用霍普金森杆作为冲击加载装置,利用高速相机记录倾斜弱面介质中运动裂纹的扩展过程,并结合数字图像相关方法对裂纹周围应变场的演化过程、裂纹尖端的开裂应变以及裂纹的扩展速度进行了分析。结果表明,在冲击荷载下,运动裂纹在遇到弱面后易偏向弱面扩展,裂纹偏转后的开裂应变和扩展速度都显著提高。此外,应力加载率对运动裂纹的扩展有显著影响。随着加载率的提高,动态裂纹沿弱面扩展一定距离后将再次进入基质扩展,且运动裂纹沿弱面扩展的偏移距离逐渐减小。在高加载率下,裂纹沿弱面扩展的速度基本保持稳定,但再次穿过弱面后的裂纹数量和长度不断增加。在相同加载率下,弱面的强度越低,裂纹沿弱面扩展的距离越长。 展开更多

关键词 霍普金森杆 弱面 裂纹偏转 应变场 开裂应变

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基于三维激光扫描技术的混凝土磨蚀监测方法研究 被引量：8

8

作者 王帅 徐颖 +2 位作者 夏开文 王堃宇 张洁 《水利水电技术》 北大核心 2019年第2期208-213,共6页

水工建筑物的混凝土磨蚀监测是水利工程中的重点和难点。随着技术的进步,现有的混凝土磨蚀监测手段得到长足的发展,但依然存在监测范围小、难以全面反映磨蚀破坏程度等问题。三维激光扫描技术由于具有精度高、抗干扰能力强等特点,被越... 水工建筑物的混凝土磨蚀监测是水利工程中的重点和难点。随着技术的进步,现有的混凝土磨蚀监测手段得到长足的发展,但依然存在监测范围小、难以全面反映磨蚀破坏程度等问题。三维激光扫描技术由于具有精度高、抗干扰能力强等特点,被越来越多地应用到高精度工程测量和三维建模中,但将其应用于混凝土磨蚀监测比较有限。因此,首先通过室内测量试验验证了三维激光扫描技术的测量精度可以满足磨蚀监测要求;随后,利用三维激光扫描技术开展了模型监测试验,结果表明磨蚀坑槽纵截面近似呈梯形分布,相同磨蚀时间内距离射流口越近的位置磨蚀深度越大;随着磨蚀时间的增加,不同纵截面的破坏程度差异逐渐减小。此外,扫描点云的后处理还可将全部磨蚀破坏信息进行可视化显示,从而直观全面地反映磨蚀破坏分布特征。 展开更多

关键词 三维激光扫描 混凝土磨蚀监测 非接触式 准实时 可视化

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浅埋隧道覆岩变形沉降的分布式光纤监测与分析 被引量：10

9

作者 董鹏 夏开文 +2 位作者 于长一 王奇智 戴永浩 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期724-732,共9页

针对在浅埋隧道下穿既有设施的施工过程中上覆层变形难以实现分布式监测这一问题,基于脉冲预泵浦光时域分析(PPP-BOTDA)分布式光纤传感技术,以云南某浅埋隧道连续下穿二级公路和钢筋加工车间场地为例,提出分布式光纤的布设方案,对隧道... 针对在浅埋隧道下穿既有设施的施工过程中上覆层变形难以实现分布式监测这一问题,基于脉冲预泵浦光时域分析(PPP-BOTDA)分布式光纤传感技术,以云南某浅埋隧道连续下穿二级公路和钢筋加工车间场地为例,提出分布式光纤的布设方案,对隧道上覆层沉降变形进行监测,分析上覆层的变形特征。结果表明:上覆层中光纤应变的时空演化过程与岩土体物理力学性质、掌子面推进过程、初衬支护作用以及水文地质条件有关;掌子面前方和后方上覆层分别处于拉应力和压应力控制区,掌子面的位置对应着拉—压应变过渡带。同时,将分布式光纤和地表水准仪沉降监测进行比较,两种方法测得沉降结果趋势一致,验证了分布式光纤在隧道施工过程中对上覆岩土体纵向沉降监测的可行性。分布式光纤监测由于能够获取覆岩的整体变形时空演化特征,具有较明显的优势。 展开更多

关键词 浅埋隧道 下穿工程 覆岩变形 分布式光纤传感技术

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非静压方程与波作用谱模型的波浪传播嵌套模拟 被引量：6

10

作者 邹国良 张庆河 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期126-131,共6页

为了合理描述波浪从大尺度范围到小尺度范围传播变形,将基于求解相位平均的波作用谱模型和求解相位的非静压波浪模型进行嵌套。非静压模型的嵌套边界条件由波作用谱模型计算得到的波浪谱经过空间和频率插值提供。波浪在等水深地形和斜... 为了合理描述波浪从大尺度范围到小尺度范围传播变形,将基于求解相位平均的波作用谱模型和求解相位的非静压波浪模型进行嵌套。非静压模型的嵌套边界条件由波作用谱模型计算得到的波浪谱经过空间和频率插值提供。波浪在等水深地形和斜坡地形上传播的嵌套模拟算例结果表明,嵌套模型可以获得较为准确的波高、周期以及波浪谱,可以合理描述波浪从大范围区域向小范围区域的传播。 展开更多

关键词 非线性浅水方程 波作用谱模型 非静压 波浪嵌套

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岩石动态力学参数测试综述 被引量：17

11

作者 夏开文 周传波 《工程爆破》 北大核心 2014年第2期43-53,共11页

岩石工程实践中，受动力荷载的作用现象比较普遍，例如工程爆破、自然地震及岩爆等。为了工程安全并兼顾经济效益的最大化，在这些工程问题的设计和施工中需要使用准确的岩石动态力学破坏强度及断裂韧度等力学性质。由于岩石动力测试较... 岩石工程实践中，受动力荷载的作用现象比较普遍，例如工程爆破、自然地震及岩爆等。为了工程安全并兼顾经济效益的最大化，在这些工程问题的设计和施工中需要使用准确的岩石动态力学破坏强度及断裂韧度等力学性质。由于岩石动力测试较静态测试复杂得多，国际岩石力学学会岩石动力学专业委员会（ISRM—CRD）2012年才首次推出了岩石动态测试推荐方法，包括岩石动态压缩、动态拉伸及动态断裂方法。夏开文近几年在岩石动力实验室测量方面做了一系列工作，得到了国际同行广泛的认可，并执笔编写了ISRM动力测试推荐方法。夏开文作为新一届的国际岩石力学学会岩石动力学专业委员会（2011-2015）主席，负责继续推动把更多切实有效的岩石动力测试方法建议为国际岩石力学学会（ISRM）推荐方法。在此背景下，我们结合多年来的研究工作，总结一些准确可靠的岩石动力学测试方法，希望能被应用到我国的工程爆破实践中，以期进一步提高我国工程爆破施工的高效性和安全性。 展开更多

关键词 岩石动力学性质 霍普金森杆 岩石动态强度 动态测试标准

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概念性河口及长江口淤积机制分析模拟 被引量：2

12

作者 白玉川 洪育超 +3 位作者 王勇 徐海珏 陆婷婷 苏俐珊 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期138-149,共12页

为了探求河口淤积原因,从概念河口的角度出发,通过概化河口形态建立概念性河口模型,以二维水沙数学模型为工具,模拟分析了5种河口淤积机制;建立了长江口水沙二维数学模型,对长江口区域水沙特征及淤积状况进行了模拟分析。研究表明,建立... 为了探求河口淤积原因,从概念河口的角度出发,通过概化河口形态建立概念性河口模型,以二维水沙数学模型为工具,模拟分析了5种河口淤积机制;建立了长江口水沙二维数学模型,对长江口区域水沙特征及淤积状况进行了模拟分析。研究表明,建立概念性河口有助于研究不同形式河口的淤积机制,对于长江口水域,其不同区域淤积机制不一,其治理措施也应有所区别,找出河口不同区域起主导作用的泥沙淤积机制,有利于人们更合理地治理河口。 展开更多

关键词 概念性河口 淤积机制 长江口 二维数值模拟

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波浪荷载作用下软土强度软化的加固处理 被引量：2

13

作者 闫澍旺 贾霄 孙立强 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期452-456,共5页

为加深长江口航道,在上海港附近的海洋软土地基上建造了防波堤。防波堤为重力式结构,采用预制半圆形混凝土沉箱。施工期间一场风暴潮的袭击导致部分已安装好的沉箱失稳破坏。本文对取自现场的原状土样进行了动三轴试验研究,结果表明:堤... 为加深长江口航道,在上海港附近的海洋软土地基上建造了防波堤。防波堤为重力式结构,采用预制半圆形混凝土沉箱。施工期间一场风暴潮的袭击导致部分已安装好的沉箱失稳破坏。本文对取自现场的原状土样进行了动三轴试验研究,结果表明:堤坝失稳是由基础下方的软土层强度弱化引起的。在此基础上设计了地基加固方案,采用打设竖向排水板联合堆载预压的方法提高地基软土的强度。在随后的强风暴下防波堤保持了较好的稳定性,证明这种地基处理方法是有效的。 展开更多

关键词 半圆形混凝土沉箱 软土弱化 动三轴 固结 堆载预压

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预加载下岩石的动态力学性能研究 被引量：14

14

作者 夏开文 姚伟 《工程爆破》 2015年第6期7-13,共7页

动态和静态载荷共同作用下的岩石力学特性是深部地下岩石工程的关键问题。设计了用于测试静态预加载下岩石动态力学性能的分离式霍普金森压杆系统,并详细介绍了具有预加载装置的分离式霍普金森压杆系统的原理、数据分析和应力波的传播... 动态和静态载荷共同作用下的岩石力学特性是深部地下岩石工程的关键问题。设计了用于测试静态预加载下岩石动态力学性能的分离式霍普金森压杆系统,并详细介绍了具有预加载装置的分离式霍普金森压杆系统的原理、数据分析和应力波的传播过程。通过具有预加载装置的分离式霍普金森压杆系统研究了岩石在不同预拉伸应力下的拉伸强度。结果表明:动态拉伸强度和总拉伸强度随着加载率的增加而增加,同时,在相同加载率下,动态拉伸强度随着预拉伸载荷的增加而减小,而总拉伸应力与预拉伸载荷的大小无关。此外,对不同预加载条件下岩石的动态断裂韧度也进行了研究,实验结果说明岩石的动态断裂韧度和总断裂韧度随着加载率的增加而增加。在相同加载率下,动态断裂韧度随着预加载荷的增加而减小,而总断裂韧度随着加载率的增加而增加。 展开更多

关键词 预加载 SHPB 岩石动态拉伸强度 岩石动态断裂韧度

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基于啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)的混凝土磨蚀监测方法 被引量：1

15

作者 徐颖 王帅 +1 位作者 潘永庆 夏开文 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第1期67-71,76,共6页

提出了一种基于啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)的混凝土磨蚀监测方法,其基本工作原理在于光纤光栅长度会随着混凝土磨蚀的发生而同步变短,从而引起光栅反射光谱带宽变窄,继而利用光纤光栅的相关理论计算得到混凝土磨蚀深度。同时,还描述了一... 提出了一种基于啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)的混凝土磨蚀监测方法,其基本工作原理在于光纤光栅长度会随着混凝土磨蚀的发生而同步变短,从而引起光栅反射光谱带宽变窄,继而利用光纤光栅的相关理论计算得到混凝土磨蚀深度。同时,还描述了一种计算混凝土磨蚀深度的简单算法,并通过对比试验验证传感器测试的精度。试验结果表明:对于单点的磨蚀深度测量结果,该方法的测量精度可达到亚毫米级别,可应用于水工建筑物表面磨蚀状态的实时监测。 展开更多

关键词 啁啾布拉格光栅光纤 混凝土 磨蚀深度 耦合模理论 传输矩阵法 最小二乘法

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浸没式可移动外输终端系泊系统优化研究 被引量：2

16

作者 李英 王坤 +2 位作者 陈国龙 窦洪波 张佳敏 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第4期59-68,共10页

我国的边际油田大多年产量小且开发年限短,周围没有可依托设施的油田。针对此情况,可采用“蜜蜂式”开发模式。针对浸没式可移动外输终端这一新型概念设计,选取关键工况开展了时域耦合分析,研究了系泊系统参数对可移动外输终端最大水平... 我国的边际油田大多年产量小且开发年限短,周围没有可依托设施的油田。针对此情况,可采用“蜜蜂式”开发模式。针对浸没式可移动外输终端这一新型概念设计,选取关键工况开展了时域耦合分析,研究了系泊系统参数对可移动外输终端最大水平位移和系泊缆最大张力的影响。以可移动外输终端最大水平位移和系泊缆最大张力最小为优化目标,以系泊缆结构安全为约束条件,构建了系泊系统多目标优化模型。分别建立了基于NSGA-Ⅱ和多目标粒子群算法的系泊系统优化框架,并应用这两种算法对系泊系统进行了优化设计。结果表明,NSGA-Ⅱ和多目标粒子群算法均可以解决系泊系统多目标优化问题,粒子群算法优化速度快,但通过NSGA-Ⅱ得到的Pareto前沿优化性能更好,因此更适合开展浸没式可移动外输终端的系泊系统优化。 展开更多

关键词 可移动外输终端 系泊系统 时域耦合分析 多目标优化 NSGA-Ⅱ 粒子群算法

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邮轮支柱连接节点极限状态研究与可靠性分析 被引量：1

17

作者 余杨 张菁瑞 +5 位作者 余建星 李昊达 刘欣 刘鹏飞 孙若珂 黄恺航 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第24期68-73,共6页

为对支柱连接节点的极限状态与可靠性进行研究,建立大量支柱连接节点有限元模型,分析构件尺寸对该结构极限状态下失效模式和承载能力的影响,并通过对有限元模型计算结果进行非线性回归分析,获得考虑重要构件尺寸的结构极限承载力计算公... 为对支柱连接节点的极限状态与可靠性进行研究,建立大量支柱连接节点有限元模型,分析构件尺寸对该结构极限状态下失效模式和承载能力的影响,并通过对有限元模型计算结果进行非线性回归分析,获得考虑重要构件尺寸的结构极限承载力计算公式。在此基础上,利用上述公式建立支柱连接节点极限状态函数,形成该结构可靠性分析流程,最后通过算例对可靠性分析流程的适用性进行验证。研究结果可以对豪华邮轮支柱连接节点设计提供一定参考。 展开更多

关键词 邮轮 支柱连接节点 有限元 极限状态 可靠性

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含初始缺陷海底管道侧向屈曲临界力的参数解 被引量：2

18

作者 李英 王维 韩宇 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第4期103-113,共11页

未埋设的海底管道在高温高压运行条件下可能发生侧向屈曲,情况严重时影响海底管道的结构安全。侧向屈曲临界力作为判定海底管道发生侧向屈曲的重要依据,主要影响因素有初始缺陷、管土相互作用等。现有关于侧向屈曲临界力的公式并未考虑... 未埋设的海底管道在高温高压运行条件下可能发生侧向屈曲,情况严重时影响海底管道的结构安全。侧向屈曲临界力作为判定海底管道发生侧向屈曲的重要依据,主要影响因素有初始缺陷、管土相互作用等。现有关于侧向屈曲临界力的公式并未考虑管土相互作用、缺陷不平直度和管道自身材料特性对侧向屈曲临界力的综合影响。建立含有通用几何初始缺陷海底管道的数值模型,使用Riks算法进行参数分析以研究极限侧向土壤阻力、管道缺陷不平直度和截面几何尺寸对海底管道侧向屈曲的具体影响。基于量纲分析法和多元线性回归,推导出海底管道侧向屈曲临界力关于上述3个影响参数的一般公式,并对该公式进行了检验,结果表明文中推导的公式在参数涵盖的研究范围内有效。 展开更多

关键词 海底管道 侧向屈曲 临界力 初始缺陷 管土相互作用 Riks算法

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模拟脆性材料动态裂纹扩展的非连续变形分析方法 被引量：3

19

作者 张开雨 刘丰 夏开文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期125-133,I0005-I0007,共12页

非连续变形分析方法(DDA)属于隐式离散元法,通过引入虚拟节理可以模拟材料从连续到破坏全过程。尝试将DDA方法应用于脆性材料动态裂纹扩展问题。采用基于Voronoi多边形离散的DDA方法进行模拟。由于Voronoi多边形会存在较多短边,采用原始... 非连续变形分析方法(DDA)属于隐式离散元法,通过引入虚拟节理可以模拟材料从连续到破坏全过程。尝试将DDA方法应用于脆性材料动态裂纹扩展问题。采用基于Voronoi多边形离散的DDA方法进行模拟。由于Voronoi多边形会存在较多短边,采用原始DDA程序计算时短边会优先发生破坏。针对该问题通过引入均布弹簧算法,在一定程度上减轻了过多短边发生破坏的问题。其次,为了能够定量分析动态裂纹扩展,提出了一套参数标定方案。该方案通过单轴压缩试验进行弹性参数标定,通过带切槽半圆盘试验进行强度参数标定。利用标定后的参数模拟的带切槽半圆盘,裂纹扩展路径与试验结果高度一致。最后,基于标定的参数,模拟了几类典型脆性材料的动态裂纹扩展问题,包括自相似裂纹扩展、裂纹分叉和紧凑拉伸试验。模拟结果表明,DDA方法能够较好地再现自相似裂纹扩展时裂纹扩展速度保持不变的规律,可以真实地模拟出脆性材料的裂纹分叉现象,并成功模拟了不同加载速度下紧凑拉伸试验中不同的破坏模式。这些算例验证了DDA方法在模拟脆性材料动态裂纹扩展问题的可行性,为后续相关应用打下了基础。 展开更多

关键词 脆性材料 非连续变形分析 Voronoi多边形 动态裂纹扩展 裂纹扩展速度

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不同动力学建模方法对浮式风机系统动力响应的影响研究 被引量：1

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作者 杨礼东 姜玉挺 +2 位作者 李昊 李焱 刘利琴 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第12期73-81,共9页

相对于固定式风机,海上浮式风力机系统的结构与受到的环境载荷更为复杂。为模拟其动力响应,选择合理的动力学建模方法致关重要。本文以OC4-NERL5MW浮式风力机为例,分别建立浮式风机系统的单刚体动力学模型与刚-柔耦合动力学模型,对比研... 相对于固定式风机,海上浮式风力机系统的结构与受到的环境载荷更为复杂。为模拟其动力响应,选择合理的动力学建模方法致关重要。本文以OC4-NERL5MW浮式风力机为例,分别建立浮式风机系统的单刚体动力学模型与刚-柔耦合动力学模型,对比研究2种模型在计算浮式风机系统动力响应的差异。结果表明,2种模型在较高工况的运动标准差有一定差别,其他情况的运动响应及气动转矩的均值和标准差差别都不大。刚体模型有更高的计算效率,可用于设计初始阶段浮式风机系统的动力学参数及方案筛选的大规模计算;刚柔耦合模型有更高的计算精度,可用于后续的动力学参数精细校核。 展开更多

关键词 浮式风机 动力学建模 动力响应 模型适用性

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