航槽三维流动的数学模型

本文提出了一种模拟挖槽内三维流动的数学模型.该模型将压力分解为动水压力与静水压力之和.由控制体积法导出三维偏微分方程的离散格式.采用Patankar和Spalding提出的压力校正法求解动水压力场.然后求解水位控制方程.用最新求出的水位替代压力校正法中的水位.如此循环迭代直至收敛.该模型无须采用“静水压力假定”和“刚盖假定”.能够模拟不可压缩流体含自由表面流动问题.利用该模型计算得到的挖槽内流速分布与水槽试验值吻合.此外,本文还计算了相当于天然情况各种水深、各种挖深比、各种挖槽底宽下挖槽内的流场.     

系泊缆索的非线性动力响应计算

系泊缆索会受到非线性流体动力的作用,还会出现大的位移。采用三维弹性梁理论模型,把缆索看作是等拉伸刚度、等弯曲刚度的细长结构,采用非线性有限元法求解缆索的运动方程。用牛顿迭代法计算系泊缆索的静力平衡状态。对于缆索的动力响应方程,采用隐式、显式混合的数值格式,最终将方程化为显式格式进行求解,提高了计算效率;使用高阶单元,只需要较少的单元就可以得到收敛解。计算结果表明,该计算方法能较准确地描述系泊缆索的非线性特征,且适用于缆索大变形条件下的动力响应分析。     

基于扩展有限元法的三维裂纹前缘应力强度因子计算方法

为了准确快速获取含缺陷结构材料裂纹前缘的SIF,本文基于扩展有限元法,分别从收敛性、计算精度以及网格尺寸对计算结果的影响角度出发,通过标准CT试样获取三维裂纹前缘SIF,并与传统的围道积分法和公式解析解的计算结果对比分析,得出基于扩展有限元法所获取的三维裂纹前缘SIF变化规律.结果表明:随着网格尺寸的增加,扩展有限元法...     

C型LNG船货舱区温度场分析

C型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船货舱区的温度场计算通常采用简化一维传热计算方法,计算精度差,难以准确地确定货舱区船体结构温度场分布,从而影响货舱区结构材料级别选取的准确性。对此,根据C型LNG船货舱区的传热特点,介绍基于热传导、热对流和热辐射等3种传热方式的三维有限元温度场计算,并以某3000m~3 C型LNG船为例,比较在极端环境下采用简化传热计算方法和三维有限元传热计算方法得到的计算结果,发现采用三维有限元传热计算方法得到的温度场计算结果可体现整个货舱区各区域的温度场变化,可为准确选取结构材料级别提供依据。     

螺旋桨桨叶应力计算与试验结果的比较

采用有限元法分析船用螺旋桨桨叶强度已非常广泛。有限元法是当前获得桨叶应力分布详尽而又可靠的最好方法,本文所叙述的是用颇为简单的三维元对桨叶静态应力进行计算。由于叶片近毂体部位为三维特性,因此三元最好选成板单元或毂单元。从另一方面来说,这也便于把所考虑的结构推广到穀部。本文提出的这些计算结果均与用应变仪在各实船桨叶上所测得的结果进行了对比。     

装载机动臂的建模与有限元分析

动臂是装载机工作装置的主要承力构件,其设计好坏、强度状况对工作装置的性能和寿命有直接的影响。以某装载机为研究对象,使用Solid Works建立装载机动臂的三维实体模型,利用有限元分析软件Simulation对动臂进行有限元分析,得出恶劣工况下的应力与位移,分析动臂的强度和刚度,为装载机动臂的优化提供依据。     

某舰尾轴架结构动刚度的实验研究

根据锤击法测量结构动刚度的原理,进行了某舰尾轴架动刚度的测量,得到了前尾轴架横向动刚度曲线、后尾轴架横向和纵向动刚度曲线;分析动刚度曲线,得到了尾轴架的固有频率,此结果与用有限元法对尾轴架进行振动计算的结果比较接近.     

某钻探船总体振动固有特性研究

为避免船舶共振情况的发生,采用三维有限元法对某钻探船进行了总体振动频率计算分析.借助PAT-RAN/NASTRAN软件建立整船三维有限元模型,结合船舶设计初期的重量重心分布直接分析计算.研究了钻探船全船固有频率与固有振型,将全船固有频率与船上振动激励源的激振频率进行对比分析,得到船体总振动固有频率储备系数.经计算,该船的总振动固有频率与激励源的激振频率错开范围均满足中国船级社(CCS)的衡准要求,船上激励源均不会引起船体共振问题;并根据固有频率与质量关系,验证了附连水质量对船体固有频率的影响,为振动预报提供了参考.     

深埋式薄壁圆筒结构在滩海地基中的受力特性数值模拟

建立三维有限元模型,分析深埋式薄壁圆筒结构在施工工况和使用工况下的结构变形位移、内力分布、基底应力分布、结构-土体间土压力分布,并对比分析了有限元计算结果及规范法计算结果。结果表明,有限元法计算出来的土压力中下段分布呈现"凸肚子"形状,与结构实际受力状态更加接近,有限元计算边界点沉降小于中心点沉降,与分层总和法的计算结果基本一致。     

结构振动的水中声辐射计算

本文对水下三维弹性结构振动的声辐射问题进行了流体-结构声耦合振动的数值计算。对结构部分采用有限元法。流体部分采用边界元法。文中着重研究了边界元法中矩阵元素的数值计算,解决了流体与结构作用界面上的结合问题并简化了计算,编制了相应的较适用的计算机程序,对实例在微机上进行了计算,得到了满意的计算结果。     

基于钢-泡沫结构的双壳舷侧结构耐撞性能分析

在分析333TEU集装箱船的双壳舷侧结构耐撞性能的基础上,结合钢-泡沫结构自身的冲击性能,将钢-泡沫结构替代舷侧外板结构,得到新的舷侧耐撞结构形式。利用MSC.Dytran数值仿真软件,对双壳舷侧结构的耐撞性能进行综合分析。     

锥体抗冰结构在码头主体结构中的应用

常规系缆墩由于钢管桩需要承受较大冰荷载,使得结构投资较高,通过结构优化与创新,在曹妃甸30万吨级原油码头工程中系缆墩采用锥体结构,使得流冰由抗压破坏转化为抗弯破坏,可以大大降低冰荷载,从而降低工程投资,具有较好的应用与推广价值.进一步分析了常规结构与锥体结构的优缺点,供专业设计人员参考.     

基于加速性混沌反馈结构船体结构论证系统

现有的船体结构论证系统存在着严重的准确率低下的问题,为此设计基于加速性混沌反馈结构的船体结构论证系统。该系统从硬件和软件2个方面进行具体设计,硬件部分铺设I/O设备、存储器和运算器为软件功能的实现提供支持。而软件设计主要借助混沌反馈结构,将船体结构系统划分成为曲面结构承重能力计算、横纵剖面结构抗压力计算、船体分段结构论证3个部分,分别管理和论证。经过系统测试发现现有的系统误差在–0.12～0.15之间频繁运动,而设计出的论证系统误差可以稳定维持在–0.02～0.10之间,得到的论证结果准确性更高。     

新型钢结构浮式防波堤结构

浮式防波堤具有不影响海域物质交换、造价较低等优点,但是其结构连接及锚泊系统要求高的缺点限制了它的发展.为了克服浮式防波堤结构的这个缺点,同时发挥其消浪优势,利用大比尺波浪试验水槽通过物理模型试验对新型钢结构浮式防波堤消浪效果进行验证.试验通过浮式防波堤透射系数(Ct)与相对吃水(t∕D)、相对入水(t∕L)以及防波堤相...     

雪花结构的新型云计算船舶数据中心结构

随着云计算和信息技术的不断发展,海上船舶云计算数据中心在水上多目标检测、船舶安全航行和海洋环境探测等方面发挥着越来越重要的作用。本文提出雪花结构作为船舶数据中心的网络结构,该结构具有模块化、易扩展、并行路径等优点,能够有效提升网络的扩展性,降低数据中心能耗,减小网络开销。     

爆炸载荷下舱壁结构模型化技术研究及其结构响应分析

舰船在海战中是最易受到攻击的目标,反舰导弹打入到舰船内部会产生大量的冲击波。因此在狭小的舱室内,爆炸冲击波对舰船舱壁结构的破坏不容忽视。本文运用大型有限元软件MSC.DYTRAN对舱壁结构进行数值仿真模拟。先对结构的有限元模型进行研究,确定其舱室个数,结构简化程度及建模所需的其他参数。然后对单、双层舱壁模型结构进行响应分析,单、双层舱壁模型结构的响应数值进行对比,得出双层舱壁结构模型的抗爆抗冲击能力明显优于单层舱壁结构模型,以上结论为舱壁结构的优化设计提供了参考。     

随机粗糙与沟槽面复合结构减阻特性研究

采用旋转锥板式剪切力的测试系统,测试了不同试样对甘油和水混合液的减阻性能.制备得到的优化复合结构在剪切率为200s-1～2000s-1时,可实现减阻约从130%～19%,且减阻率随剪切率的增加呈递增趋势;在剪切率2000s-1时,最大减阻可达18.9%分析表明,粗糙结构、沟槽结构及沟槽的排列方式共同作用,实现了试样减阻效果大幅度提高和减阻范围的扩展.     

LFS构造原理的分析

随着Linux用户的增加,越来越多的人愿意自己定制自己的操作系统,LFS就是一种流行的从源代码构建Linux的一种方法。本文分析该方法的构建原理,重点分析了Binutils、Gcc和Glibc在构建过程种编译多次的原因。     

单舷侧散货船舷侧局部结构冗余度研究

基于冗余技术的并行原理,在三舱段分析模型的基础上,进行单舷侧散货船舷侧局部结构失效路径判断,并基于后屈曲理论和非线性有限元方法,应用储备冗余度因子R2作为结构冗余度的表达形式,对单舷侧散货船舷侧局部结构冗余度进行研究。研究表明:本文初步得到单舷侧散货船舷侧局部结构的2条失效路径符合实际,其中肋骨首先失效,会随即引起舷侧结构整体失效,需要引起关注;冗余度计算结果说明目标船的舷侧局部结构冗余度不满足要求,与本文失效路径判断的结果一致。本文方法可为船舶舷侧局部结构的冗余度分析和设计提供参考。     

CFRP加固钢结构技术在船舶结构中的应用前景

从建筑结构加固技术出发,系统阐述了CFRP加固技术在建筑结构及钢结构中的应用,并基于对船舶结构特点的分析,对CFRP加固钢结构技术应用在船舶结构中的可行性及前景进行了深入的探讨.