船用主轴法兰连接的有限元分析

针对某实船主轴的铰制螺栓法兰连接,采用有限元软件MSC.Marc对连接件进行三维实体有限元模拟分析,研究船用主轴在工作载荷下的工作工况。通过计算得到铰制紧配螺栓法兰连接在螺栓预紧力、螺栓过盈和主轴扭矩推力的影响下各部件的应力和变形情况。计算结果显示:法兰连接中最大应力出现在螺栓中;法兰上的应力水平并不高,且法兰盘上铰制孔到法兰盘边的应力较小。     

船舶主机曲轴和轴带发电机驱动轴法兰高精度铰制螺栓孔的加工

文章深入分析影响铰制螺栓孔镗孔加工精度的原因,提出从增加精镗次数、调整镗刀、修正吃刀深度、调整位置度、提升量具精度、增加珩磨工序6个方面改进加工工艺。通过多次试验验证,证明这些方法可以在仅利用曲轴和中间轴的前提下,成功实现驱动轴法兰高精度铰制螺栓孔的加工。     

调距桨桨叶连接螺栓过渡圆角光弹性试验研究

苛刻的空间尺寸要求和严酷的使用环境使得调距桨桨叶连接螺栓设计极为重要,为研究连接螺栓螺帽螺杆圆角过渡区域因截面形状突变存在的应力集中情况和应力分布规律,以某型调距桨桨叶连接螺栓联接组件作为试验模型,采用光弹性试验方法测得其应力分布和应力集中系数,并与有限元仿真分析结果进行了对比验证,为桨叶连接螺栓组件结构设计及其优化提供重要支撑。     

定位车齿条固定螺栓及孔的修配工艺

翻车机定位车传动齿条由数十块短齿条块组成,每块齿条独立安装,齿条与齿条之间有1个20mm的间隔;每块齿条两端各有1个¤30°-0.02铰制孔,中间有2个普通的¤32孔,分别用M30铰制螺栓和M30普通高强度螺栓固定在齿条安装基座上（见图1）。定位车在行走时,每块齿条制螺栓被剪断。     

等效舵杆法兰铰孔螺检的可靠措施

修船，尤其是事故修理和应急修理，时间一般都很紧迫。由于各种原因，舵杆及其联接法兰因变形过大而需新造。但是，现行的修造船规范规定；对法兰设键的主要承受弯矩的悬挂舵，除其法兰连接螺栓可为非绞制螺栓外，其它至少应有4个铰孔螺栓，采用铰孔螺栓，对于仅修理舵系的船舶来讲，一般需延长修理时间1－2天，这对于时间紧迫的船来说，显然是十分不利。那么，是否可以采用其它简易可靠的途径来等效铰孔螺栓或键呢？     

加筋圆柱壳开孔围栏肘板拓扑优化设计

[目的]在水下耐压圆柱壳结构开孔围栏与环向肋骨连接处,易出现应力集中。[方法]为此,提出一种开孔围栏与环向肋骨连接肘板拓扑优化设计方法,以有效降低肘板区域的局部高应力。首先,采用子模型技术对连接肘板区域结构进行精细化应力分析;然后,以连接肘板为设计变量,考虑耐压壳板、围栏和肋骨特征点的应力约束,以肘板区域最大应力最小化为目标函数进行拓扑优化,并对拓扑优化结果进行工程化处理,得到最终的肘板形式。[结果]计算结果表明,面板局部加宽的肘板形式可以有效降低应力集中程度;开孔围栏位置横向偏置时,远离中纵剖面一侧的肘板面板加宽长度较大;连接肘板与开孔围栏中心偏置时,肘板面板关于其腹板对称设计即可。[结论]所做研究可为类似结构设计提供参考。     

多级顶推器受力分析与试验研究

介绍了船舶轴系铰配联接螺栓——多级顶推器，并对其受力状态建立了数学模型，利用ANSYS进行了理论分析，同时进行了剪切试验，结果表明，采用多级顶推器可以很好解决轴系联接问题。且省时、省力，特别适用于狭小空间处的联接。     

圆柱壳大开孔补强的应力集中分析

针对潜艇耐压壳体上大开孔补强处的应力集中现象,结合工程实际问题,采用规范和有限元法对潜艇耐压壳体上大开孔不同补强形式进行了研究,建立了相应的模型,并求出了应力集中系数。通过对两种方法的计算结果进行分析比较,发现当围壁加强时,最大周向应力处的弯曲应力不容忽视。结果说明,用有限单元法进行大开孔补强结构设计是合理、有效的,是对规范计算的完善和补充。     

三峡升船机卧倒门油缸支铰优化

针对三峡升船机试运行期间闸首卧倒门油缸支铰连接螺栓断裂的问题,在满足闸首工作门结构力学性能的前提下,对不同工况下的螺栓进行强度分析,利用Solidworks Simulation有限元软件,建立螺栓和连接板的本构模型,对螺栓和连接板应力场进行数值模拟,得出螺栓断裂的原因,并提出油缸支铰的优化方案。结果表明,原螺栓强度预紧力小于螺栓最大工作荷载而导致螺栓断裂,更换的10. 9级高强度螺栓可以满足实际工况需求,增加的两个筋板保证了油缸支铰螺栓连接板的强度,可供类似工程提供参考。     

船用机座孔端面铣工具

船用主机机座与柴油机连接拂螺栓,是船舶主机定位连接柴油机交验项目之一。为解决螺孔与平面的垂直问题,东风船厂修船分厂于1986年设计了一种螺孔端面铣削工具。这种工具制造简单,操纵方便,实用性广,可以铣削     

自升式平台的局部结构应力分析

利用有限元法对自升式海洋平台纵舱壁和横舱壁上开孔前后的应力进行计算,分析开孔形状及开孔处采用不同的加强方式对局部结构应力的影响,计算得到开孔不同形状及不同加强方式时结构的应力。在平台主体舱壁上开圆角矩形时应力较小,在开孔上增加面板可以显著降低孔边缘的应力。平台桩腿开孔时应力集中系数急剧增加,桩腿载荷不同对桩腿受力有很大影响。     

节流孔板的流场噪声耦合分析及改型设计

针对某型汽轮发电机组油管路振动噪声大的问题,利用数值仿真方法对油管路节流孔板进行流动与噪声耦合计算分析,结果表明故障原因是节流孔板处产生了汽蚀现象。在此基础上,对节流孔板结构形式进行改型优化,得到节流降压及噪声性能优越的半圆角型节流孔板结构,这是因为圆角导流作用有效减弱了孔板处的流动剪切作用,进而降低了噪声,并防止了汽蚀现象的发生。     

甲板开口围缘扁钢加强方式研究

针对开大长矩形口的甲板结构,在开口内缘加设围缘扁钢,可以降低角隅处的应力集中。采用参数化分析方法,基于结构有限元数值计算结果,研究不同甲板厚度、开口尺寸和角隅半径时,扁钢长、宽、厚尺寸参数对应力集中的影响,并分析其原因。研究结果表明,随着扁钢尺寸的增大,开口处应力集中系数为先减小后增大,合理地设计扁钢加强方式才能有效降低应力集中。通过参数化计算,提出开口处围缘扁钢加强方式优化设计思想,给出最佳扁钢宽度值、厚度的设计公式及设计图谱,可以为甲板开口加强设计提供参考。     

邮轮高腹板梁开孔应力分析

针对邮轮的甲板纵桁和横梁的腹板布置大量开孔,开孔削弱腹板截面尺寸,并且次弯距的影响显著,引起开孔边缘出现应力集中的问题,结合船级社规范开孔规则要求,采用有限元法分析开孔尺寸、开孔位置和补强方式对孔周切向正应力的影响,结果表明,孔周切向正应力对于开孔高度变化的敏感度大于开孔长度变化;当开孔的垂向位置越偏向面板时,孔周切向正应力增加趋势越明显;孔边缘加面板是最有效的减小应力集中的方式。     

船体应力释放孔的优化

对部分应力集中十分严重的船体结构区域,可以通过设置应力释放孔的方法来控制其应力峰值。为了最大程度地改善关注区域应力峰值,以应力释放孔的形状、尺寸和位置等参数为设计变量,以开孔边界、施工工艺和非优化区域应力水平为约束条件,以优化区域的材料屈服利用因子最低为目标,对应力释放孔进行形状优化和尺寸优化。基于Isight平台,集成应力释放孔的参数化建模程序,采用遗传算法迭代求解,可得到最优设计方案。     

含椭圆孔的复合材料板在压应力作用下的应力仿真计算

孔使原本连续的结构产生突变而不连续,必然会引起结构上的应力集中,降低其强度,孔的影响对于复合材料要比均质材料大得多。文中对于含椭圆孔的复合材料板,运用复变函数理论建立计算模型。采用保角映射的方法得到准确描述应力场的复变应力函数。按照所建立的数学模型对含有椭圆孔的复合材料板进行应力分析。针对在压应力作用下的含不同几个尺寸椭圆孔的正交各向异性板,讨论了其相应的孔边应力分布,并对所研究的各种情况下孔边应力场进行比较。     

基于有限元法的港机结构的开孔问题研究

港机设计过程中根据设计需要往往要在结构上进行开孔,而开孔后的产生应力集中现象会破坏结构强度。用有限元法分析开孔形状、尺寸和位置与结构应力集中的关系以及开孔后的补强措施来优化开孔设计,提高结构强度。     

横梁腹板开孔剪切稳定性加强方式

船体结构中,为方便管线通过,常需在横梁腹板上开孔,这将影响横梁的强度和稳定性。本文主要针对腹板开孔对其剪切稳定性影响进行讨论,并为补偿开孔后腹板剪切稳定性的损失,采用有限元弹性屈曲分析方法,探讨了常用的加强筋、围缘扁钢和复板3种加强方式在不同加强尺寸下的加强效果。本文的计算和分析结果能为横梁腹板开孔的加强设计提供一定的参考。     

纵骨穿过舱壁板的开孔应力集中系数

疲劳裂纹各方面一往发生在船舶结构的局部高应力区，而疲劳分析结果通常取决于任何准确确定结构的应力集中系数，本文研究为铺设纵骨而在舱壁板上开孔的应力集中，采用有限元方法对预先给定的结构进行应力分析。基于有限元计算结果给出了舱壁板典型开孔（参见ABS油船规范）的应力集中系数表。     

主机底脚螺栓孔的新型开孔工艺

目前大型的船用低速柴油机都是用主机底脚螺栓进行固定,对底脚螺栓孔的开孔方式都以传统的钻孔为主,此类开孔方式时间长,消耗大,劳动强度高。文章详细介绍了江南长兴造船的新型主机底脚螺栓孔开孔工艺,新工艺采用火焰切割的方法,质量上能够满足主机底脚螺栓的安装要求,同时具有速度快、成本低等优点。