铝合金在邮轮主船体结构上的应用分析

基于铝合金与钢结构“等强、等刚、等稳定性”的理论和有限元计算方法的分析,对某邮轮主体结构进行替代等效分析,论证了铝合金结构的安全性、经济性以及可能性,为铝合金在邮轮主船体结构的应用和直接计算方法提供建议和参考。     

铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性研究

铝合金材料具有比重和弹性模量小等优良性能,铝合金上层建筑已广泛应用于高速艇与水面舰艇.本文作者应用有限元方法对铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性作了较为详细的计算,得到了在纯弯矩作用下铝合金上层建筑与主体之间的应力分布,及总纵弯曲应力在船舯剖面上的分布,并与钢质上层建筑的计算结果进行了比较.文中通过分析获得的一些结论可为铝合金上层建筑设计提供技术支撑.     

铝合金桅杆结构强度和振动计算分析

以某改装船桅杆设计为例,通过对桁架式铝合金桅杆在不同工况下的结构强度和振动进行有限元分析,阐述桁架式桅杆结构强度校核和振动预报的一般方法,为该船桅杆结构的设计和应用提供理论依据。该计算方法可为其他桁架式桅杆的有限元分析提供参考。     

螺栓连接的双体游艇扭转强度有限元计算研究

针对船体结构中的螺栓连接问题及双体船扭转强度问题,探讨了螺栓连接的模拟方法、有限元的力学计算模型及计算方法。利用大型有限元软件MSC.patran/nastran按现行规范对一艘采用螺栓连接的铝合金双体游艇进行了实算和强度校核,得到了螺栓处节点载荷并运用第四强度理论对螺栓进行了校核。计算结果表明,计算方法是可行的,计算模型是合理的。     

基于广义切线模量理论的铝合金加筋板结构轴压极限强度分析

研究铝合金加筋板结构的极限强度,有利于充分发挥铝合金材料的强度潜力和结构的后屈曲承载能力。本文将广义切线模量理论应用于铝合金加筋板结构的轴压极限强度计算,并推导了适用于加筋板的协调参数、极限弯矩系数及结构系数等相关参数的解析算式,建立了铝合金加筋板结构的强度利用率函数,从而得到结构的极限强度,进一步完善了广义切线模量理论在加筋板结构极限强度研究领域的应用。通过将广义切线模量法计算结果与经验公式、有限元计算结果进行比较,验证了其适用性与可靠性,可用于工程分析计算。     

含初始裂纹铝合金板在反复冲击载荷下的动态响应

[目的]为研究含初始裂纹铝合金板在反复冲击载荷作用下的动态响应影响,[方法]通过开展铝合金板的反复冲击试验和有限元仿真研究,分析在反复冲击载荷下铝合金板的动态响应特性,比较完整铝合金板和含初始裂纹铝合金板在反复冲击载荷作用下的冲击力和破坏模式。[结果]试验结果与仿真计算取得较好的吻合。结果表明,在反复冲击载荷作用下,铝合金板对初始裂纹较为敏感;初始裂纹会降低铝合金板的承载能力,使得冲击力减小,反复冲击直至失效的冲击次数减小;含初始裂纹铝合金板的破坏模式也会受到影响。[结论]研究结果可对铝合金船体外板的结构强度计算和评估提供一定的依据和参考。     

铝合金舰艇在水下冲击波作用下动态响应的数值研究

使用ABAQUS中内嵌的声 - 固耦合法计算了圆板模型遭受水下冲击波载荷作用的响应,并将计算结果与实验值进行比较,数值结果与实验值吻合良好,验证了声 - 固耦合法模拟水下爆炸的准确性;对铝合金圆板和钢板进行了比较,考虑了结构质量,材料应变率和屈服极限,药量和爆距的影响;建立了1艘小型铝合金艇的有限元模型,使用同样的方法分析了铝合金艇遭受水下冲击波载荷的动力响应特性.得出了铝合金艇典型位置的加速度、速度和位移等响应量的时间历程曲线.此外,还得出了塑性变形区域和塑性变形曲线.这些计算结果对铝合金舰艇的抗冲击特性具有一定参考价值.     

铝合金直升机平台螺栓节点强度分析

铝合金平台因为其质量轻,耐腐蚀等性能,目前广泛应用于海洋工程结构物上。铝合金节点连接的方式通常有焊接、铆接和螺旋连接,在海洋平台结构物上铝合金直升机平台多采用螺栓连接形式。文中选取某一铝合金直升机平台,采用有限元软件MSC.PATRANNASTRAN建模计算,采用CAP 437衡准,结合欧洲标准《Eurocode9:Design Of Aluminium Structures》对铝合金直升机平台螺栓节点进行强度校核分析校核。     

高速船铝合金带筋板的力学性能优化设计

对承受不同横向载荷的带筋板进行系列剖面优化设计,获得带筋板的初步设计尺寸,借助有限元计算从局部与整体屈曲角度对铝合金带筋板尺寸进一步优化,并确定具体的尺寸,有限元计算分析结果表明,所设计的不同规格的带筋板具有相同的应力水平,并计算得到其极限承载能力.     

铝合金舟桥结构设计与甲板力学性能研究

针对铝合金舟桥在设计、受力分析、制造工艺诸方面的技术难题,开展了“铝合金用于舟桥承重结构的设计研究”预先研究工作。通过分析和试验研究,选出5种符合舟桥结构特点和加工要求的国产铝合金材料,确定了它们的机械性能和本构模型,制定了铝合金舟桥实用的焊接制造工艺;根据铝合金材料和舟体受力特点,提出了铝合金舟体结构的设计原则和雏形;通过结构拓扑优化和尺寸优化,确定了铝合金甲板的设计方案;通过理论分析和试验研究,建立了舟体结构强度的有限元数值分析模型,分析了铝合金甲板极限承载力和破坏机理,并建立了合理的失稳模态计算模型。     

几种截面形式铝合金加筋板极限强度数值研究

为了满足日益强烈的船舶轻量化设计需求,对某钢制船舶上层甲板的加筋板进行替代设计。考虑刚度、质量、加强筋形状等,设计6种不同截面形式铝合金加筋板。基于非线性有限元方法,对以上加筋板进行极限强度计算和比较。根据计算结果,得出可用于替代原有钢制加筋板的设计方案。     

铝合金悬挂式整体壁板板格的极限强度计算方法研究

针对铝合金悬挂式整体壁板板格长宽比特别大的特点,文章建立此类板格的非线性有限元模型,进行纵向、横向和剪切载荷作用下的极限强度计算,并与多本规范中板格极限强度的计算公式进行比较,在此基础上提出适用于铝合金悬挂式整体壁板板格的极限强度计算公式。     

船用5083铝合金随焊滚压工艺的有限元计算

船用5083铝合金在焊接过程中较易出现热裂纹，主要原因是在脆性温度区间存在较大的收缩内应力。为此，对随焊滚压工艺进行研究，采用有限元分析软件MSC.Marc进行焊接工艺模拟，综合考虑焊接热源模型、材料性能和滚压等边界条件，建立船用5083铝合金工件的随焊滚压有限元模型，对比船用5083铝合金薄板在普通焊接工艺及随焊滚压工艺下的焊后残余应力。计算结果表明，在随焊滚压工艺下选择合适的轮枪距及压下量可有效降低焊后残余应力。     

基于ANSYS的双凸极电机电磁场仿真

用常规方法对双凸极电机空载电磁场进行了计算,提出了双凸极电机电磁场有限元分析方法,应用有限元软件ANSYS对电机的静态电磁场进行了仿真计算。结果表明采用有限元方法仿真的结果和同实际情况基本相符。     

关于油船结构强度计算的几种方法

对油船结构分析计算的各种方法进行简单的综述,对船体梁法、压缩平面法和有限元直接计算方法等方法的发展和应用进行回顾、比较和评述,从实用和高效的角度出发,提出一种分析计算油船结构纵横强度的有限元直接计算方法.     

关于油船结构强度计算的几种方法

对油船结构分析计算的各种方法进行简单的综述,对船体梁法,压缩平面法和有限元直接计算方法等方法的发展和应用进行回顾、比较和评述,从实用和高效的角度出发,提出一种分析计算油船结构纵横强度的有限元直接计算方法。     

悬挂式铝合金整体壁板压杆的稳定性校核方法

[目的]悬挂式铝合金整体壁板结构在气垫船中得到了广泛应用,鉴于铝合金的弹性模量较低,且铝合金框架结构的失稳问题突出,因此需要对其稳定性校核方法进行研究。[方法]采用非线性有限元方法对悬挂式铝合金整体壁板的压杆进行稳定性分析,比较《海上高速船入级与建造规范》和《铝合金结构设计规范》中关于铝合金受压构件的稳定性设计公式和适用性。[结果]得出了悬挂式铝合金整体壁板压杆的失稳规律,并提出了压杆的校核方法和肘板布置方法。[结论]研究成果可用于指导悬挂式铝合金整体壁板结构的设计。     

组件功率流计算法和iSIGHT环境下隔振系统优化设计

解析导纳功率流计算法不适于复杂结构,基于有限元的功率流计算方法适用于各种复杂结构。但直接采用有限元法计算复杂结构效率很低,本文提出基于组件有限元技术的功率流计算方法,应用组件技术提高有限元功率流法的计算效率,并从计算模型大小、计算效率和计算精度等方面对组件计算法和直接有限元法作比较,结果表明通过合理选择组件类型和保留的子结构模态数,可以满足精度要求,而计算效率大大提高。最后在组件功率流计算基础上,应用优化软件iSIGHT作隔振系统优化设计,对优化参数作灵敏度分析。该方法具有工程参考价值。     

软粘土蠕变模型有限元参数的评价方法

根据土的蠕变问题的外观表现和内在机理,结合有限元计算方法,建立了确定有限元模型的参数处理方法并对参数对计算结果的影响进行了系统的分析,使得该蠕变有限元模型的应用范围拓宽。经实际运用,证明效果良好。     

5083铝合金平板对接焊接变形实验与计算分析

采用实验和数值模拟对5083铝合金焊接变形规律进行了研究。采用热弹塑性有限元法对平板对接焊变形进行分析,结果表明,采用板单元有限元计算的平板焊接横向、纵向、面外变形分布与实验测量结果一致。