管内智能封堵器可以在不停输的情况下进行管内高压封堵作业,无需在管道上开孔,工作效率高。为进一步提高封堵器在流场中的稳定性,通过对气动控制系统进行分析,利用Matlab/Simulink软件建立了气动系统的数学模型;利用RBF神经网络建立了封堵器尾部压力和涡量与扰流板角度之间的非线性映射关系,并与气动系统和扰流板运动相关联,采用主动控制方式对管内流场压力和涡量进行控制,同时为提高系统控制精度,引入了PID控制器,并采用遗传算法在线调整PID参数,对管内流场进行了仿真。仿真结果表明改进PID控制相比于传统PID控制超调量小,可以保证压力和涡量快速准确地下降到目标值,实现对管内流场的精确控制,降低封堵器所受的冲击;使压力和涡量达到最佳状态的时间为1.7 s,此时对应的扰流板翻转角度大约为32°,对应的压力为13.9 MPa,涡量为355.4 s-1。所得结论...

基于滑移理论,研究了带有凹槽的斜拉索在风雨作用下的减振效果.为建立模型,通过COMSOL软件计算了相应的风压系数和风摩擦系数.将计算结果代入MATLAB软件,求得拉索在风雨激振下的振动响应、气动升力、表面某一点处水膜厚度以及水膜变化全过程,用于分析影响凹槽对斜拉索减振效果的影响.结果显示虽然凹槽不能够阻止水线在斜拉索表面的形成,但与不带凹槽的斜拉索相比,斜拉索振动幅值显著降低;水膜厚度变化频率远大于斜拉索自振频率,导致气动升力的变化频率远大于拉索自振频率;振动的频率相关性大大降低,从而斜拉索的升力周期性特性变弱,抑制了斜拉索在横风向的大幅振动.

依据滑移理论,借助钝体绕流模型,使用COMSOL软件建立正六边形拉索截面模型并计算得到随时间变化的风压力系数和风摩擦力系数.代入MATLAB软件进行数值求解,得到拉索在风雨激振作用下的振动响应、气动升力、水膜形态变化和上水线振荡区间内水膜厚度时程变化.从这四个方面来探究正六边形拉索风雨激振的抑振机理和减振效果.结果显示在同等风洞试验参数条件下,正六边形拉索相比圆形拉索,振动幅度大为降低,具有良好的减振效果和潜在工程应用价值.正六边形拉索波浪起伏的表面抑制了上水线的周期性环向振荡,减弱了拉索表面气动力变化的周期性,从而有效抑制了拉索的风雨激振现象.