本文關(guān)鍵詞：透空四面體擾流機(jī)理及冷連接加工方法

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【摘要】：長江中游地區(qū)荊江河段,源頭枝城,下到迄洞庭湖出口處的城陵磯,全長約347.2km,界以藕池口,分上、下荊江。鑒于自身的自然特性加之三峽工程蓄水影響,河床演變頻繁,洲灘變遷劇烈,航槽極不穩(wěn)定,礙航狀況頻發(fā)。透空四面體框架航道整治技術(shù)具有透水和阻水雙重特點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于長江中游航道整治工程中。但復(fù)雜水流條件下透空四面體的擾流固沙機(jī)理尚不明確,如何實(shí)現(xiàn)框架的最優(yōu)工程布局鮮有系統(tǒng)研究;此外,現(xiàn)有的透空四面體框架的加工工藝存在效率低下等問題。本文依托省部委“荊江河段航道整治工程第VI標(biāo)段施工技術(shù)研究項(xiàng)目—課題2”,利用模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬方法,開展了透空四面體周圍流場特性、阻力特性等研究,揭示了透空四面體框架擾流減速與固沙機(jī)理,并提出了透空四面體框架擠壓冷連接成型新工藝,在保證強(qiáng)度的同時(shí),極大提高了框架生產(chǎn)效率。具體研究內(nèi)容及成果包括:(1)透空四面體框架模型試驗(yàn)研究。利用高精度河流動(dòng)力學(xué)水槽進(jìn)行了單個(gè)透空四面體擾流的模型試驗(yàn)。利用基于變頻技術(shù)的DCMS控制系統(tǒng)及旋槳式光電流速儀,測(cè)量了不同流場條件下透空四面體周圍的空間流場分布,通過與無框架流場的對(duì)比,得到了透空四面體周圍流速分布規(guī)律和具體減速、增速部位,揭示了透空四面體對(duì)水流擾動(dòng)作用。(2)透空四面體框架擾流機(jī)理數(shù)值模擬方法研究。利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法建立了透空四面體框架擾流的二維、三維數(shù)值模型。通過對(duì)二維數(shù)值模擬研究,定量地得到了不同間距比下桿件尾流區(qū)漩渦變化規(guī)律;通過三維數(shù)值模擬,獲得了直觀的透空四面體周圍流場變化規(guī)律,并通過與模型試驗(yàn)結(jié)果的比對(duì),驗(yàn)證了數(shù)值模擬方法的可靠性。最后,通過分析透水框架的擾流效果,結(jié)合現(xiàn)有泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)原理,揭示了透水框架減速固沙的力學(xué)機(jī)理;并在此基礎(chǔ)上,建議了透空四面體工程應(yīng)用中的空間布局設(shè)計(jì)方法。(3)透空四面體框架鋼套管擠壓冷連接成型技術(shù)研究。鑒于傳統(tǒng)透空框架制作工藝的局限性,提出了透空四面體框架鋼套管擠壓冷連接成型新技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)化了框架桿件的加工與拼接工序,并利用高壓擠壓鋼套管的方式連接框架結(jié)點(diǎn),代替了傳統(tǒng)的焊接工藝,在保障框架強(qiáng)度的同時(shí),將框架生產(chǎn)效率提高約67%。(4)透空四面體框架鋼套管擠壓冷連接性能評(píng)價(jià)研究。為了評(píng)估鋼套管擠壓冷連接成型框架的力學(xué)性能,優(yōu)化連接成型訪求,開展了鋼套管擠壓冷連接節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能試驗(yàn)研究。利用不同鋼套管材料、不同擠壓模具,不同壓痕長度、不同擠壓壓力和不同鋼筋表面光滑制成模型進(jìn)行力學(xué)性能,獲得了連接強(qiáng)度與各試驗(yàn)參數(shù)之間的關(guān)系,提出了最優(yōu)的連接設(shè)計(jì)方案。
【關(guān)鍵詞】：透空四面體 水槽試驗(yàn) 工藝改造 鋼套管冷連接 節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U617
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 透空四面體的應(yīng)用11-12
• 1.2.2 透空四面體的減速促淤機(jī)理12-13
• 1.2.3 透空四面體的研究手段13
• 1.2.4 透空四面體的研究對(duì)象13
• 1.2.5 透空四面體的減速促淤的影響研究13-14
• 1.2.6 透空四面體的水動(dòng)力特性理論研究14-15
• 1.2.7 擠壓冷連接研究與應(yīng)用現(xiàn)狀15
• 1.2.8 透空四面體生產(chǎn)工藝研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容、目的、意義16
• 1.4 本文研究采用的技術(shù)路線16-18
• 第二章 透空四面體擾流規(guī)律模型試驗(yàn)18-49
• 2.1 引言18
• 2.2 試驗(yàn)裝置18-19
• 2.3 透空四面體形狀及試驗(yàn)設(shè)計(jì)19-21
• 2.4 模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理21-24
• 2.4.1 幾何相似21-22
• 2.4.2 運(yùn)動(dòng)相似22-23
• 2.4.3 力學(xué)相似23-24
• 2.5 透空四面體流場特性24-48
• 2.5.1 橫斷面流速沿高度方向變化規(guī)律24-42
• 2.5.2 高度方向流速平均減速率沿水流方向變化規(guī)律42-48
• 2.6 本章小結(jié)48-49
• 第三章 透空四面體擾流數(shù)值建模與模擬49-70
• 3.1 引言49
• 3.2 有限體積法的基本原理49-50
• 3.3 Fluent、ANSYS ICEM簡介50
• 3.4 透空四面體高度分層后二維數(shù)值計(jì)算50-58
• 3.4.1 控制方程和數(shù)值方法51
• 3.4.2 計(jì)算區(qū)域及邊界條件51-52
• 3.4.3 計(jì)算結(jié)果及分析52-53
• 3.4.4 三方柱流場分析53-54
• 3.4.5 單方柱A流場分布54
• 3.4.6 不同間距比下渦街變化規(guī)律54-55
• 3.4.7 阻力和升力系數(shù)特性55-58
• 3.5 透空四面體三維數(shù)值模擬58-69
• 3.5.1 控制方程和數(shù)值方法58-59
• 3.5.2 紊流模型的介紹59
• 3.5.3 數(shù)學(xué)模型和計(jì)算條件59-60
• 3.5.4 計(jì)算結(jié)果及分析60-69
• 3.6 本章小結(jié)69-70
• 第四章 透空四面體鋼套管擠壓冷連接成型技術(shù)研究70-93
• 4.1 概述70
• 4.2 透空四面體桿件的制作70-74
• 4.2.1 透空框架桿件鋼筋加工70-72
• 4.2.2 透空四面體桿件模板加工72-73
• 4.2.3 透空四面體桿件的澆注與養(yǎng)護(hù)73-74
• 4.3 三點(diǎn)向心擠壓冷連接工藝設(shè)備與方法74-86
• 4.3.1 水平旋轉(zhuǎn)承臺(tái)和電動(dòng)液壓三向千斤頂方案74-82
• 4.3.2 水平和垂直旋轉(zhuǎn)承臺(tái)和電動(dòng)液壓千斤頂方案82-84
• 4.3.3 電動(dòng)液壓三點(diǎn)向心千斤頂施工工序84-86
• 4.4 兩點(diǎn)單向擠壓冷連接工藝設(shè)備與方法86-91
• 4.4.1 手動(dòng)液壓鉗方案86
• 4.4.2 水平旋轉(zhuǎn)旋承臺(tái)和電動(dòng)液壓鉗（壓痕長度 1cm）86-87
• 4.4.3 水平旋轉(zhuǎn)旋承臺(tái)和電動(dòng)液壓鉗（壓痕長度 3cm）87-89
• 4.4.4 水平旋轉(zhuǎn)承臺(tái)和電動(dòng)液壓鉗工序89-90
• 4.4.5 不同冷連接方案之間的對(duì)比90-91
• 4.5 本章小結(jié)91-93
• 第五章 擠壓冷連接工藝成型節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能試驗(yàn)研究93-99
• 5.1 概述93
• 5.2 試驗(yàn)介紹93-94
• 5.3 試驗(yàn)方案94-95
• 5.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析95-98
• 5.5 本章小結(jié)98-99
• 第六章 結(jié)論及展望99-101
• 6.1 結(jié)論99-100
• 6.2 研究展望100-101
• 致謝101-102
• 參考文獻(xiàn)102-107
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果107

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鐘瑚穗,徐昶,過達(dá);樁基透空堤的透浪系數(shù)[J];中國港灣建設(shè);2003年05期

2 楊榮喜;深水防波堤透空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J];港口工程;1996年04期

3 朱大同;傅朝方;;波浪與透空管防波堤的相互作用[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2010年05期

4 陳德春;周鵬;劉崢;;波浪力對(duì)樁基擋板式透空堤作用的有限元分析[J];江南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年05期

5 張丹,王愛群;關(guān)于管式透空直立式防波堤的研究和應(yīng)用進(jìn)展[J];海岸工程;2000年02期

6 那婧;拾兵;劉勇;范菲菲;;透空管式防波堤透射系數(shù)及反射系數(shù)的試驗(yàn)研究[J];海洋湖沼通報(bào);2012年04期

7 黃建維;孫獻(xiàn)清;;透空式棧橋碼頭的越浪作用及其計(jì)算[J];水利水運(yùn)科學(xué)研究;1985年01期

8 劉韜;鐘瑚穗;丁七成;;消能室式樁基透空堤消浪特征的試驗(yàn)比較研究[J];水運(yùn)工程;2007年12期

9 房卓;張寧川;臧志鵬;;透空式梳式防波堤的數(shù)值模擬和波浪透射系數(shù)的研究[J];水道港口;2011年02期

10 滕斌,李玉成,孫路;波浪與外壁透空雙筒柱的相互作用[J];中國工程科學(xué);2001年10期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 夏運(yùn)強(qiáng);饒永紅;柳玉良;沈如軍;;新型直立透空結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究[A];第十五屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(中)[C];2011年

2 王晶;程永舟;劉柏麟;楊小樺;;樁基板型透空堤消波性能實(shí)驗(yàn)研究[A];第十六屆中國海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2013年

3 楊憲章;李文玉;曲淑媛;;樁基透空堤消浪效果分析與探討[A];第十二屆中國海岸工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

4 許瀟楠;黃華;翁禹來;林柏桓;曾昭鑾;;大尺度固立透空?qǐng)A環(huán)柱的繞射波浪力及波浪滲流力[A];第七屆全國流體力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 廣東 小宇;歡迎畫面新形式[N];中國電腦教育報(bào);2001年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫銘燕;透空琺瑯工藝在首飾中的應(yīng)用及藝術(shù)呈現(xiàn)[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

2 儲(chǔ)昊;透空四面體擾流機(jī)理及冷連接加工方法[D];重慶交通大學(xué);2016年

3 高東博;樁式透空防波堤的性能研究[D];大連理工大學(xué);2010年

4 劉韜;新型消能室式透空堤消浪特性的初步研究[D];河海大學(xué);2005年

5 李堅(jiān);透空式進(jìn)海路平面布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

6 王瑜;淺水小波高條件下樁式透空堤消浪效果研究[D];河海大學(xué);2006年

7 那婧;透空管式防波堤消浪性能試驗(yàn)研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

8 殷福安;擋板式透空堤透浪特性研究[D];河海大學(xué);2005年

9 楊甜麗;自由水面透空式半圓體防波堤水動(dòng)力性能研究[D];大連理工大學(xué);2013年

10 王文鼎;有擋浪設(shè)施的樁基透空碼頭水動(dòng)力特性研究[D];大連理工大學(xué);2007年

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