变速移动载荷激励浮冰层的位移响应特性
发布时间:2019-10-17 12:48
【摘要】:基于弹性薄板假设和势流理论,利用薄板振动微分方程以及运动学边界条件建立了变速移动载荷激励浮冰层位移响应的理论计算模型.采用傅里叶-拉普拉斯变换的方法进行求解,通过数值计算获得浮冰层的位移响应.将退化到匀速情况的计算结果与实冰实验数据进行比较,发现临界速度的值以及临界速度下冰层位移响应的波形特征与实验结果相一致;此外,以匀加速载荷为例,通过改变加速方式、冰厚、水深等参数,分析了不同加速方式下浮冰层位移响应的特征,明确了水深、冰厚等因素对浮冰层位移响应的影响,揭示了移动载荷加速度与破冰效率间的关系.
【图文】:
识不够清晰.针对上述情况,本研究以黄河和近海水域破冰为应用背景,以文献[9-17]的研究工作为基础,给出了变速移动载荷作用下冰层位移响应的计算方法,以匀加速载荷为例探讨了加速运动过程中冰层响应的特点.1理论模型设有无限大浮冰层覆盖于水面之上,冰厚为h,冰密度为ρ1,水深为H,水密度为ρ2,冰面上有一线源载荷(强度恒定为p).建立大地坐标系oxyz,oxy与未扰动水面重合,z轴垂直向上,z=0为未扰动水面,z=-H为水底,具体如图1所示.图1理论模型示意图假设移动载荷从初始状态变速运动到速度V后以该速度恒定运动,其间,载荷运动时间为t,运动距离为l(t),则有l(t)=lA(t)lA(T)+V(t-T{)(0≤t≤T);(t>T),(1)式中:T为线源载荷从0时刻运动到速度V所需的时间;lA(t)为该运动过程的位移.假设冰层为各向同性、匀质、厚度均匀的弹性薄板,,水为理想不可压缩流体作无旋运动,速度势为Φ.在移动线源载荷的作用下,冰层振动微分方程可写为D鄀4w+ρ1h
本文编号:2550567
【图文】:
识不够清晰.针对上述情况,本研究以黄河和近海水域破冰为应用背景,以文献[9-17]的研究工作为基础,给出了变速移动载荷作用下冰层位移响应的计算方法,以匀加速载荷为例探讨了加速运动过程中冰层响应的特点.1理论模型设有无限大浮冰层覆盖于水面之上,冰厚为h,冰密度为ρ1,水深为H,水密度为ρ2,冰面上有一线源载荷(强度恒定为p).建立大地坐标系oxyz,oxy与未扰动水面重合,z轴垂直向上,z=0为未扰动水面,z=-H为水底,具体如图1所示.图1理论模型示意图假设移动载荷从初始状态变速运动到速度V后以该速度恒定运动,其间,载荷运动时间为t,运动距离为l(t),则有l(t)=lA(t)lA(T)+V(t-T{)(0≤t≤T);(t>T),(1)式中:T为线源载荷从0时刻运动到速度V所需的时间;lA(t)为该运动过程的位移.假设冰层为各向同性、匀质、厚度均匀的弹性薄板,,水为理想不可压缩流体作无旋运动,速度势为Φ.在移动线源载荷的作用下,冰层振动微分方程可写为D鄀4w+ρ1h
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