安装偏差对弹性通舱管件隔振性能的影响试验

根据实艇管路通舱管件安装可能会出现的偏差情况,对DN32弹性通舱管件设计并实现轴向偏差、角度偏差和轴向与角度组合工艺安装偏差,并进行振动测试.通过试验测试,评判不同的安装偏差对DN32弹性通舱件隔振性能的影响.试验测试结果表明,无安装偏差的振动加速度级频谱曲线在大部分频段上要小于在偏差状态下得到的振动加速度级,且随着工...     

管路弹性穿舱件减振机理研究及仿真分析

为解决穿舱管路结构振动及流体介质的噪声激励向船体传递的问题,提出了一种弹性穿舱件的基本结构原理,对其减振机理进行了分析,并通过仿真进行了验证,提出了减振参数的设计原则,为研制减振性能优良的新型弹性穿舱件奠定了基础.     

基于有限元仿真的隔振通舱管件设计

为了控制船舶液压系统的振动向系统外传递,设计具有减振功能的通舱管件。同时为了验证该通舱管件的隔振效果,对其进行有限元建模,并进行基于显式动力学计算方法的数值仿真试验。数值仿真的结果表明,所设计的通舱管件具有良好的隔振效果,在相同的冲击载荷作用下,相对于原直接焊接在舱壁上的通舱管件,舱壁上同一节点处的振动加速度级由106m/s2下降到了104m/s2,新型通舱管件可有效地减小液压系统振动向系统外传递。     

具有安装偏差的弹性通舱管件隔振性能仿真分析

在对DN32弹性通舱管件具有安装偏差进行隔振性能试验的基础上,应用ANSYS商业软件对DN32弹性通舱管件具有与试验相同安装偏差值时的隔振性能进行仿真计算,采用与试验隔振性能相一致的评价指标,计算值与试验值比较表明,二者吻合良好。     

带铜衬套通舱管件的防腐治理

详细介绍带铜衬套的通舱管件防腐治理过程。在描述腐蚀现象后,充分分析了脱成分腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等腐蚀机理,得出电偶腐蚀是海水管路通舱管件腐蚀的最重要原因。最后,针对现场修理特点和通舱管件结构,确定了腐蚀治理的施工工艺方法。该方法通过对异种金属的隔离,有效缓解了带铜衬套通舱管件的腐蚀程度。     

舰船系统管路弹性减振设计与试验

舰船上的系统管路一般通过支吊架、马脚等与船体固定,管路振动会通过基座传递给其他结构,成为振动和噪声传播的重要通道,并激励其产生噪声.本文针对舰船系统管路特点,提出了新型弹性减振设计方案,并在不同系统运行工况条件下,将刚性支撑和弹性支撑的2种管卡固定型式进行了试验对比.结果表明,系统管路弹性减振安装方式具有良好的减振隔振...     

管路系统低噪声弹性支撑安装研究

弹性支撑是减小管路系统噪声源向船体结构传递的主要措施,但安装数量较多且受安装条件限制,部分管路支撑直接与船体结构相连,导致弹性支撑也是振动传递的重要途径.本文利用Abaqus有限元软件计算单位激励下管路系统各弹性支撑点的频率响应特性,分析了弹性支撑安装间距、刚度及位置等因素对管路振动噪声特性的影响,提出管路系统弹性支撑的低噪声安装方法,为舰船管路系统弹性支撑设计提供了重要依据.     

船用往复泵管路减振技术研究

船舶往复式水泵管路振动一直是国内有待解决的难题，本文在分析往复式舱底泵管路振动产生机理的基础上，针对往复式水泵管路振动特性，运用近年来研制的一些新型管路减振元件，如袖套式挠性接管、管路消振器、管路流体压力蓄能器等，对往复式水泵管路振动进行试验研究，为管路减振设计提供了有意义的参考依据。     

管路系统低噪声弹性支撑安装研究

弹性支撑是减小管路系统噪声源向船体结构传递的主要措施,但安装数量较多且受安装条件限制,部分管路支撑直接与船体结构相连,导致弹性支撑也是振动传递的重要途径。本文利用Abaqus有限元软件计算单位激励下管路系统各弹性支撑点的频率响应特性,分析了弹性支撑安装间距、刚度及位置等因素对管路振动噪声特性的影响,提出管路系统弹性支撑的低噪声安装方法,为舰船管路系统弹性支撑设计提供了重要依据。     

船舶管路安装工艺减振试验研究

船舶管路系统振动噪声控制问题极大影响船舶的声学性能，以某型船海水冷却管路为研究对象，对不同安装工艺参数下管路的振动响应进行试验研究，分析管内介质流速、管支架间距、弯管弯曲半径、抬升管抬升角度等多组工艺参数对振动传递的影响。结果表明：管支架间距、管支架刚度等对振动传递影响较大，弯管弯曲半径、抬升管抬升角度对管子后端的振动也有明显影响。获取的试验数据不仅为该型船动力管路的减振安装提供了工艺支撑，还为其他船型动力管路系统安装提供了低噪声建造工艺实施的参考，也为管路振动的理论研究提供了数据支撑。     

无粘结柔性管抗拉伸层结构分析

柔性管抗拉伸层是复杂的空间螺旋线结构,其结构响应分析对柔性管疲劳分析、强度分析和屈曲分析有重要作用。文章基于曲梁理论,应用斜驶螺旋线假设和测地线假设两种空间曲线公式,以空间细长杆理论及胡克定律本构方程为基础,采用格林应变张量与第二Kirchoff应力张量度量,对深海无粘结柔性管抗拉伸层螺旋形钢缆结构平衡方程进行了推导,编写了分析程序。利用该程序,分析了抗拉伸层钢缆在轴对称载荷下和弯矩作用下的曲率变化和结构响应;同时利用三维直梁有限元模型与曲梁有限元模型建立数值模型,将程序结果与数值模拟模型结果进行了对比,证明了结果可行性。该结果可为柔性管抗拉伸层结构设计提供快速的预估计方法。     

基于MIDAS的大体积混凝土冷却水管布置方案研究

为有效发挥大体积混凝土结构中冷却水管的控温作用,利用有限元软件MIDAS/CIVIL,对埋设冷却水管的大体积混凝土的温度场进行计算,分析水管布置形式,水管直径、管距、长度,冷却水流量等因素对温度场的影响,并综合考虑冷却效率和施工成本,提出较为合理的冷却水管布置方案。     

A finite element methodology for birdcaging analysis of flexible pipes with damaged outer layers

Flexible pipes are commonly exposed to damages on the outer layers due to abrasion with seafloor or improper installation and operation, which may render them vulnerable to birdcaging failures. This paper presents a finite element model for the residual axial compressive strength evaluation of a flexible pipe with local damage on the outer layers. The elastoplastic nonlinearity of tensile armour steel layers and hyperelasticity of polymeric outer sheath are taken into account. This model is verified against existing test data. Parametric studies are then performed by varying the damage size in either the pipe axial or circumferential directions. The flexible pipe axial resistance, deformations, as well as the tensile armour wires layers stress states near the damaged section under different damage and axial compression conditions are discussed. The case studies show that damage on the outer layer, especially the anti-birdcage tape layer, is highly detrimental to flexible pipe residual strength against axial compression. The present results and discussions are instructive in understanding the flexible pipe birdcaging mechanism.     

船舶压载水系统有限元仿真模型研究

利用有限元方法,基于流体力学基本原理建立了船舶压载水系统的仿真模型。压载水系统仿真模型包括管路子模块和稳性调节子模块。在管路模块中,利用有限元的方法将整个管路划分为有限个管元和节点,根据流体力学基本原理建立起总体管网的矩阵方程式,从而计算出整个管网中所有节点的压头值和每个管元中的流量值。在稳性调节模块中,利用小倾角公式,计算出船舶的稳性参数横倾角和纵倾角。在建立的仿真模型的基础上,实现了船舶压载水系统调节过程的仿真。仿真结果表明,建立的仿真模型可以实时反映出船舶压载水系统的调节过程。     

考虑桩-土作用的PHC管桩极限变形及其影响因素分析

单调荷载作用下PHC管桩的极限变形是判断结构损伤的一项重要参数。为了解桩、土参数对PHC管桩在单调荷载作用下变形的影响,采用ABAQUS有限元软件的纤维梁单元模型和共结点法,建立考虑桩土相互作用的PHC管桩有限元模型,使用P-y土弹簧模拟桩土相互作用,混凝土采用UCONCRETE03本构模型,预应力纵筋采用USTEEL02本构模型,分析配筋率、桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比等参数对PHC管桩极限变形的影响规律。计算结果表明:桩基极限位移随桩基配筋率的提高而增加,但随桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比的增加而减少,并拟合单调荷载作用下的PHC桩基极限位移的计算公式。     

钢管桩桩头剪力键间距优化设计

在码头和深海工程中常采用剪力键连接钢管桩与上部结构,以提高钢管桩的承载力及结构整体性。剪力键的间距是影响钢管桩桩头受力性能的重要影响因素。以桩头带两个剪力键的钢管桩为研究对象,建立8组有限元模型,利用Gebman试验报告中的试验值与数模值进行对比。结果表明:1)试验值与数模值误差较小,且变化趋势一致。2)钢管桩承载力和钢管桩桩头复合刚度随着剪力键间距的增大先增加后减小,剪力键间距介于1. 0D～1. 2D时,钢管桩整体受力性能最好。3)剪力键的最优设计间距始终在1. 0D附近,随着桩径的增加,剪力键的最优设计间距可适当减小。其研究成果为实际工程中钢管桩桩头剪力键的设计提供了重要的参考。     

Cyclic plastic deformation of overbend pipe during deepwater S-lay operation

In deepwater S-lay operations, the combined influences of stinger curvature, axial tension and roller support force can induce very large plastic deformation in the pipe. Dynamic loads from vessel motion and pipe sliding down the stinger lead the cyclic plastic deformation. This paper investigates the cyclic plastic stress history of the overbend pipe subjected to the dynamic pipelaying loading. The dynamic roller support forces are obtained through an innovative large scale hybrid substructure experiment constructed to simulate the pipe-stinger impact behavior. The measured roller forces are used to verify a 3D finite element analysis results developed with ABAQUS/Standard to observe the dynamic pipe stress history. The results confirm that the roller support can induce stress concentration in the pipe and the combined dynamic pipelaying loadings can cause extensive cyclic plastic deformation.     

滨海电厂排水沉管设计及施工工艺

沉管法目前被广泛应用于滨海电厂排水工程,随着新工程的不断建设,新的设计理念不断涌现,施工工艺得到了不断发展和完善。依托国内外已建及在建沉管工程,针对排水沉管施工过程中的基础处理方法、接头处理方式及浮运安装工艺等相关技术难题进行了研究。归纳总结了排水沉管安装、回填、使用及检修过程中的受力工况,针对电厂排水沉管结构内力提出了一套系统的计算方法,采用国际上通用的有限元软件ANSYS实现了沉管全生命周期受力分析。通过对电厂排水沉管的关键技术及计算方法研究,为类似项目提供了参考和借鉴。     

水下管汇深水安装力学分析

近些年来随着海洋油气开采规模的扩大,水下设备逐渐被广泛应用到海洋油气开采和运输。通过研究水下管汇的两种不同深水安装方法（钻杆安装法以及绞车安装法）,得出管汇安装相关结论。基于钻杆以及缆绳的材料特性,建立两个理论模型分析并推导钻杆和缆绳在安装过程中的水平偏移以及轴向拉力的求解公式,并根据理论公式编写MATLAB程序。将程序计算结果与OrcaFlex软件模拟结果进行对比分析,验证理论公式的正确性。该理论方法将会对管汇深水安装提供一定参考价值。     

基于流固耦合的线性充液卡箍管路振动研究

充液管路液压系统广泛应用于舰船、车床、制冷等大型运输系统上,由于管子的振动效果是充液流动情况所致,对其研究需要借助于流固耦合理论。本文针对线性充液管路,在有限元理论的基础上建立振动的流固耦合模型,研究对称布局限制下的管路振动模态及 Von Misses 应力分布情况,重点分析充液管路长度对压力波动的影响。结果表明：卡箍设置处能够明显减弱振幅,越远离卡箍设置处振动效果越明显,共振情况随着振动频率的增加明显得到加强;应力最大点只要布局在管子内部。压力变化是液压作用的宏观表现,波动的曲线反应出充液过程是一个复杂的作用过程,尽量选择布置长度较短的充液管路。