三维水弹性悬浮隧道模型制作方法研究

发布时间：2020-08-10 08:51

【摘要】：水下悬浮隧道,是一种具有复杂约束的悬浮于水下的细长管状结构物,主要用于深水交通。迄今为止,世界范围内,还没有一条真正建成或建设中的工程实例,但对其构想和研究已经有数十年的历时,其中包括最核心的水动力响应问题研究。水下悬浮隧道的水动力响应问题是其工程应用中必须解决的核心问题之一。迟滞水下悬浮隧道的水动力响应问题研究取得突破性进展的关键在于,复杂约束的、细长的水下悬浮隧道具有弹性,目前物理模型研究方面仅限于刚性管段的二维模型;数学模型研究方面,三维水动力模型的建立在诸多关键参数选取上缺乏足够的依据。开展三维物理模型试验研究势在必行。其中悬浮隧道水弹性模型相似及其制作是首先遇到的课题。本研究根据重力相似准则与弹性力相似准则,设计了水弹性模型模拟和制造方案,并进行了加工制造和模型相似性检测测试:采用A304钢棒设定在模型管道结构中心,作为弹性模拟主体;三维模型的长度远大于钢棒型材的长度,故需分段制作后连接。在定长钢棒之间设计了与钢棒等强度的螺母及其限位装置。中心钢棒外包裹非渗水泡沫材料使模型满足几何相似;泡沫材料内恰当位置嵌入指定质量的钢环,以保障模型的质量分布相似。模型相似性检测测试,包括几何相似、质量相似、空气中结构固有频率和挠度相似(弹性相似检验)、水下浮体运动分量固有频率相似(重力相似检验)等,以检验模型的重力相似与弹性相似特性满足情况。模型检测测试的结果表明,本三维水弹性悬浮隧道模型制作方法可以满足模型的重力相似与弹性相似要求,可以应用到悬浮隧道水弹性响应试验中。本研究得到的水弹性结构模拟方法可推广到类似的水弹性模型水动力试验研究中。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U459.5

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;悬浮隧道研究将开展物理模型试验[J];吉林交通科技;2019年01期

2 郭翔宇;;我国启动悬浮隧道工程技术研究[J];广东交通;2018年04期

3 ;中国悬浮隧道工程技术研究进入试验阶段[J];现代隧道技术;2019年01期

4 叶腾超;;悬浮隧道的研究价值及应用前景[J];四川建材;2018年01期

5 黄柳楠;李欣;伍绍博;;水中悬浮隧道关键问题研究进展[J];中国港湾建设;2017年12期

6 ;面向世界和未来“悬浮隧道工程技术研究”正式启动[J];隧道建设(中英文);2018年06期

7 ;悬浮隧道技术研究挑战世界级难题[J];交通企业管理;2018年04期

8 ;我国启动悬浮隧道工程技术研究[J];市政技术;2018年05期

9 杨国彬;陈舸;;水下悬浮隧道缆索模态分析[J];科技创新与应用;2017年19期

10 闫宏生;杨国彬;余建星;;水下悬浮隧道选型研究[J];施工技术;2015年07期

相关会议论文 前10条

1 项贻强;;一种未来跨越长大深水海域交通的新型解决方案——悬浮隧道及其开发研究[A];第六届中国公路科技创新高层论坛论文集（下册）[C];2013年

2 惠磊;葛斐;洪友士;;水中悬浮隧道在均匀来流作用下的动力响应[A];第15届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2006年

3 陆维;葛斐;王雷;龙旭;洪友士;;不同浮重比水中悬浮隧道动力特性的实验研究[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年

4 田雪飞;;海洋内波和洋流作用下水中悬浮隧道的动力响应[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

5 李志富;赵桥生;邵飞;;海冰对水中悬浮隧道非线性水动力载荷影响特性研究[A];第三十届全国水动力学研讨会暨第十五届全国水动力学学术会议论文集(下册)[C];2019年

6 肖剑;黄国君;;岸桥连接方式对水中悬浮隧道地震响应的影响[A];第16届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C];2007年

7 龙旭;葛斐;王雷;洪友士;;不同浮重比的水中悬浮隧道在波流载荷下的动力响应[A];第17届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2008年

8 刘斌;刘祚秋;巫志文;;参数激励对水下悬浮隧道锚索涡激振动的影响[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年

9 罗刚;周晓军;;基于APDL的悬浮隧道管段的可靠度分析[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年

10 葛斐;王雷;洪友士;;水中悬浮隧道锚索非线性涡激振动的研究[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前6条

1 全媒记者 杨柳;悬浮隧道水弹性整体物理模型首次试验[N];中国水运报;2019年

2 记者 矫阳;我国悬浮隧道工程技术研究进入试验阶段[N];科技日报;2019年

3 本报记者 栾玉博;悬浮隧道从计算机模拟走到物理模型试验[N];中国交通报;2019年

4 董立万;上海对水中悬浮隧道进行可行性研究[N];中国海洋报;2004年

5 本报记者 矫阳;林鸣：十年为一桥，搏命港珠澳[N];科技日报;2018年

6 本报记者 谢江涛;海隧,在海底开路[N];广东科技报;2014年

相关博士学位论文 前7条

1 麦继婷;波流作用下悬浮隧道的响应研究[D];西南交通大学;2005年

2 干ng;水下悬浮隧道的空间分析与节段模型试验研究[D];浙江大学;2003年

3 雷凡;水下柔性结构流固耦合动力效应研究[D];武汉理工大学;2011年

4 秦银刚;洋流涡激作用下水中悬浮隧道稳定性的关键技术研究[D];西南交通大学;2009年

5 晁春峰;悬浮隧道流固耦合动力响应分析及试验研究[D];浙江大学;2013年

6 王广地;波流作用下悬浮隧道结构响应的数值分析及试验研究[D];西南交通大学;2008年

7 孙胜男;悬浮隧道动力响应分析[D];大连理工大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 庞岩;三维水弹性悬浮隧道模型制作方法研究[D];大连理工大学;2019年

2 叶腾超;定常流状态下悬浮隧道结构外型与涡激响应理论研究[D];重庆交通大学;2018年

3 罗钰淇;水下悬浮隧道缆索动力响应与腐蚀疲劳研究[D];天津大学;2018年

4 向嘉隽;悬浮隧道锚固基础研究[D];天津大学;2018年

5 孔鹏;洋流作用下水中悬浮隧道的动力时程响应[D];重庆交通大学;2017年

6 张Z

本文编号：2787857