检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2025年第4期42卷 246-252页

作者：张翔宇宁德志 MAYON Robert 王荣泉大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

开发和利用可再生能源是解决能源危机的重要途径。波浪能作为一种可再生能源引起了世界各国的关注,其中振荡水柱(Oscillating Water Column,OWC)式波能装置是一种应用最广泛的波浪能转换技术。关于OWC的研究多集中于如何提高能量转换效... 详细信息

开发和利用可再生能源是解决能源危机的重要途径。波浪能作为一种可再生能源引起了世界各国的关注,其中振荡水柱(Oscillating Water Column,OWC)式波能装置是一种应用最广泛的波浪能转换技术。关于OWC的研究多集中于如何提高能量转换效率,但是由于海况的复杂性,装置面临很大的生存压力,提高装置的生存能力变得愈加重要。透空式防波堤形式已经有很多应用,它对高频短波消浪效果很好,对低频长波则较差,而振荡水柱波能装置对长波吸收能力较强。该研究将透空式防波堤和OWC装置有效结合起来,基于线性势流理论,运用分离变量法和特征函数匹配法建立了解析模型,研究了单独透空式防波堤形式下,不同开孔率对反射系数的影响;之后研究了集成系统下透空结构与OWC装置距离对反射系数、水动力效率等的影响,并与单独透空式防波堤和单独OWC装置对比,说明集成装置消浪的优越性。

关键词：振荡水柱防波堤透空结构水动力效率反射系数

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箱型浮式防波堤的波浪消减性能分析研究

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哈尔滨工程大学学报 2025年第1期46卷 46-55页

作者：马玉祥田世豪董国海大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116023

为了综合比选现有箱型浮式防波堤、分析其截面的改进设计方向,本文总结了目前提出的箱型浮式防波堤的截面型式,并收集对应的物理模型试验结果对其波浪消减性能进行了分析。通过引入无量纲参数β,对各类浮堤的消波特性进行讨论,得到了不... 详细信息

为了综合比选现有箱型浮式防波堤、分析其截面的改进设计方向,本文总结了目前提出的箱型浮式防波堤的截面型式,并收集对应的物理模型试验结果对其波浪消减性能进行了分析。通过引入无量纲参数β,对各类浮堤的消波特性进行讨论,得到了不同截面型式浮式防波堤的消浪性能边界。结果表明:当入射波周期小于9 s时,各类浮堤的透射系数可达到0.5以下;当大于9 s时,浮堤的消浪能力大幅下降,透射系数集中在0.8~1.0。在此基础上,总结了3种改进浮式防波堤截面的途径,建议优选组合异形截面并添设消波模块。

关键词：浮式防波堤消波特性物理模型试验截面型式消波模块消波评价参数截面设计透射系数

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超固结黏土的剪胀方程及边界面模型

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岩土力学 2025年第2期46卷 449-456,466页

作者：徐斌陈柯好庞锐大连理工大学建设工程学部水利工程学院辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

超固结黏土的应力-应变特性随超固结程度的演变呈现出较为复杂的力学特性。开发一个实用的本构模型可为超固结黏土的数值分析提供强有力的工具。首先,分析超固结黏土的剪胀特性随超固结程度的变化,将超固结参数引入剪胀关系中,建立形式... 详细信息

超固结黏土的应力-应变特性随超固结程度的演变呈现出较为复杂的力学特性。开发一个实用的本构模型可为超固结黏土的数值分析提供强有力的工具。首先,分析超固结黏土的剪胀特性随超固结程度的变化,将超固结参数引入剪胀关系中,建立形式简单的超固结黏土剪胀方程,并将其积分为塑性势面。然后,在边界面理论的框架下,结合所提出的剪胀方程,采用简单实用的理论方法,建立超固结黏土的边界面本构模型。最后,采用大范围超固结度下的三轴排水压缩和拉伸、三轴不排水压缩和拉伸试验以及复杂应力路径试验对所提本构模型的性能进行全面验证。结果表明:所提出的模型可以较好地描述超固结黏土的应力-应变特性随超固结程度的变化,并且在体变和孔压模拟方面具有较大的优势。

关键词：黏土超固结剪胀方程边界面理论临界状态

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水浸-室内环境下开裂微生物砂浆的长期修复能力试验研究

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硅酸盐通报 2025年第3期44卷 842-851页

作者：王立成邹凯大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

要通过微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)实现修复混凝土裂缝的目标,应保证掺入混凝土的微生物具备长期修复能力。采用裂缝测量、X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,研究了掺有假坚强芽孢杆菌的微生物砂浆... 详细信息

要通过微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)实现修复混凝土裂缝的目标,应保证掺入混凝土的微生物具备长期修复能力。采用裂缝测量、X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,研究了掺有假坚强芽孢杆菌的微生物砂浆试件在水浸-室内环境条件下的长期修复能力。试验结果显示,经150 d水浸后,初始裂缝宽度小于200μm的试件在经过12 d修复后,裂缝面积修复率超过80%,最大裂缝修复宽度达到507.8μm。在1500 d龄期试件表面观察到更致密的白色沉淀,但进一步减小裂缝宽度的效果有限。1500 d龄期试件的锯切面上观察到了白色沉淀,证明假坚强芽孢杆菌在砂浆中具备长期修复能力。通过XRD、EDS和SEM分析发现,微生物诱导生成的方解石是裂缝内的主要自修复产物。

关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀水泥基材料自修复裂缝假坚强芽孢杆菌微观形貌

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基于B可微方程组的弹塑性动力接触问题的研究

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工程力学 2025年第2期42卷 24-32页

作者：高航舵胡志强尹昭林皋海岸与近海工程国家重点实验室大连理工大学大连116024 工程抗震研究所建设工程学部水利工程学院大连理工大学大连116024

该文基于B可微方程组法,提出了一种求解弹塑性动力摩擦接触问题的算法。将接触条件表示成B可微方程组的形式,可精确满足库仑-摩擦条件;将接触求解嵌套在本构方程的求解过程中,可有效减少接触柔度阵由于刚度阵的变化而引起的更新次数,从... 详细信息

该文基于B可微方程组法,提出了一种求解弹塑性动力摩擦接触问题的算法。将接触条件表示成B可微方程组的形式,可精确满足库仑-摩擦条件;将接触求解嵌套在本构方程的求解过程中,可有效减少接触柔度阵由于刚度阵的变化而引起的更新次数,从而节省计算时间;采用带一维Armijo型线搜索的阻尼Newton-Raphson法保证了接触方程在迭代过程中的数值收敛性。在算例部分,通过与基于增广拉格朗日算法的ANSYS的结果对比,验证了所提出算法的准确性,并利用一个工程实例验证了该方法的实用性与鲁棒性。

关键词：固体力学结构分析 B可微方程组法摩擦接触问题弹塑性问题

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复杂因素影响下高桩码头静动力规律研究

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大连理工大学学报 2025年第2期65卷 152-160页

作者：周扬刘明亮庞锐大连理工大学建设工程学院辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

高桩码头在我国沿海地区应用十分广泛,许多因素都会对其结构产生不利影响.利用有限元分析软件PLAXIS,采用Mohr-Coulomb准则建立了某高桩码头岸坡-桩基-上部结构的数值模型,分析了码头上部结构在面板堆载、船舶靠泊、泥沙淤积和地震荷载... 详细信息

高桩码头在我国沿海地区应用十分广泛,许多因素都会对其结构产生不利影响.利用有限元分析软件PLAXIS,采用Mohr-Coulomb准则建立了某高桩码头岸坡-桩基-上部结构的数值模型,分析了码头上部结构在面板堆载、船舶靠泊、泥沙淤积和地震荷载多因素耦合作用下结构内力和变形规律.分析结果表明:多因素共同作用下,高桩码头上部结构有较大的水平位移,且泥沙淤积作用下结构水平位移更为严重.同时,地震荷载和泥沙淤积是影响上部结构安全性的主要因素,结构的最大内力均发生在桩基顶部,在高桩码头设计施工中要重点关注桩基顶部的结构设计.

关键词：高桩码头靠泊作用泥沙淤积地震荷载桩基变形数值分析

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双色波传播过程中长短波相互作用的非线性数值模拟研究

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哈尔滨工程大学学报 2025年第1期46卷 95-101页

作者：郭欣然刘石杨毅陈丽芬宁德志南方电网电力科技股份有限公司广东广州510062 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学大连市可再生能源重点实验室辽宁大连116024

针对波浪在传播过程中的波面变形机制问题,本文采用时域高阶边界元方法建立完全非线性波浪数值水槽,并模拟研究了单色波和双色波在常水深地形上的非线性传播特性。该模型在自由水面满足完全非线性边界条件,采用混合欧拉-拉格朗日方法追... 详细信息

针对波浪在传播过程中的波面变形机制问题,本文采用时域高阶边界元方法建立完全非线性波浪数值水槽,并模拟研究了单色波和双色波在常水深地形上的非线性传播特性。该模型在自由水面满足完全非线性边界条件,采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时表面,利用四阶龙格库塔方法更新下一时间步的波面和速度势。通过与已有实验结果对比,证明了本文模型的准确性。研究发现:双色波传播过程中长短波的相互作用,会诱发波面的剧烈变形,并产生次峰。长短波相互作用诱使更多的波浪能量从低频向高频传递,并激发出更高阶的波浪成分。同时,该作用机制随着长短波波长比的增大而增强。

关键词：长短波相互作用完全非线性波浪数值水槽时域模拟波面变形能量转移高阶谐波双色波

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舱壁结构抑制液体晃荡砰击的试验研究

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船舶力学 2025年第1期29卷 31-40页

作者：申利敏卫志军陆志妹季顺迎张大勇大连理工大学运载工程与力学学部辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024 上海市船舶工程重点实验室上海200011 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦114221

液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了... 详细信息

液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了不同壁面结构下的液体晃荡砰击试验。针对自由液面演化过程以及液体晃荡砰击载荷分布特性,结合统计分析方法,定性和定量地分析了壁面结构对液体晃荡砰击的抑制效果。研究结果表明,壁面结构的存在改变了液体晃荡砰击过程中的流场分布,使砰击由液体直接砰击改变为裹气液体的间接砰击。裹气液体晃荡砰击过程中产生了大量气液混合物和气泡,从而有效地降低了砰击载荷,并且正方体结构抑制砰击载荷的效果优于梯形体结构。

关键词：液体晃荡防晃结构砰击载荷试验研究统计分析

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斜坡前水平板波浪反射及周围流场特性研究

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大连理工大学学报 2025年第2期65卷 191-201页

作者：田正林王家俊梁书秀罗舒穗广东海洋大学海洋工程与能源学院广东湛江524088 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

将水平板设置于斜坡前可有效降低波浪在斜坡上的爬高和越浪,减小波浪对斜坡及其后方基础设施的冲击破坏作用.为系统研究斜坡前水平板的波浪反射、流场、涡量场等水动力特性,基于OpenFOAM■开源软件包建立了数值模型,分析了斜坡坡度、水... 详细信息

将水平板设置于斜坡前可有效降低波浪在斜坡上的爬高和越浪,减小波浪对斜坡及其后方基础设施的冲击破坏作用.为系统研究斜坡前水平板的波浪反射、流场、涡量场等水动力特性,基于OpenFOAM■开源软件包建立了数值模型,分析了斜坡坡度、水平板与斜坡坡脚水平距离、波高、波周期等因素对水平板波浪反射以及斜坡上波浪爬高的影响.研究结果表明:在斜坡前设置水平板可以降低波浪反射,背浪侧斜坡坡度存在一最优值4∶1使波浪反射系数达到最小值;斜坡坡度4∶1,水平板与斜坡坡脚水平距离为0.1倍波长时波浪反射系数达到最小值;波浪反射系数随波高的增加先增大后减小,但减小幅度较小;波浪反射系数随波长的增加先减小后增大,波长水深比为4.1时达到最小值.波浪相对爬高随水平板与斜坡坡脚水平距离的增加先减小后增大、随水平板长度的增加先增大后减小、随水平板淹没深度的增加先减小后增大,并分别在水平板与斜坡坡脚水平距离为0.25倍波长、水平板相对长度为0.25和水平板相对淹没深度为0.20时达到极值.

关键词：斜坡前水平板数值模拟波浪反射波浪爬高流场特性

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串联多浮体结构波浪漂移力特性研究

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哈尔滨工程大学学报 2025年第1期46卷 79-86页

作者：张璐瑶毛艳军马小舟李鹏达吴宇飞郑艳娜董国海大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 深圳大学广东省滨海土木工程耐久性重点实验室广东深圳518060 大连海洋大学海洋与土木工程学院辽宁大连116023

为了研究柔性连接多浮体结构在波浪作用下所受漂移力大小的问题。本文应用势流模型近场法研究了柔性连接的串联五模块浮式结构在规则波作用下的平均波浪漂移力和不规则波作用下低频慢漂力大小的影响因素。随着模块个数增加,结构所受平... 详细信息

为了研究柔性连接多浮体结构在波浪作用下所受漂移力大小的问题。本文应用势流模型近场法研究了柔性连接的串联五模块浮式结构在规则波作用下的平均波浪漂移力和不规则波作用下低频慢漂力大小的影响因素。随着模块个数增加,结构所受平均漂移力呈线性增加,平均漂移位移受系泊缆的影响呈非线性增加。不规则波作用工况,低频慢漂力增加,但由于模块间遮蔽效应,结构漂移力呈非线性增加趋势,并且漂移力大小是有限的。随着连接刚度增加,平台结构整体所受平均漂移力减小,连接器刚度变化对低频慢漂力影响相对较小。

关键词：多浮体串联式结构柔性连接器连接刚度近场法平均漂移力低频慢漂力分布式系泊

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