海船断裂控制设计准则

传统的断裂控制设计准则，如脆性转变温度准则或最低工作温度准则等，在实际断裂评定中，有时会遇到困难，其原因在于建立这些准则的条件与实际结构的服役条件存在差异。本文在分析材料断裂韧度的温度效应和载荷速率效应的基础上，根据海船工作条件构造了断裂特征分析图（Fracture Characteristic Analysis Map),提出了一个计及材料性能（断裂韧度，屈服强度）、环境因素（服役温度，载荷速率）和结构特点（板厚及平面应变约束）在内的海船断裂控制设计准则。应用该准则可根据对海船工作特性的要求，选择材料和预测结构的断裂行为，从而为防断选材、结构完整性评定、可靠性分析以及失效分析、预测、预防提供了定量的依据。该准则克服了传统断裂控制准则的局限性，可以全方位地模拟海船结构特点及工作条件，具有更满意的适用性。     

动态载荷作用下焊接点线弹性裂纹的弯曲扩展路径的预测(英文)

利用二阶摄动方法研究了动态载荷作用下结构线弹性断裂裂纹的弯曲延伸扩展问题并求解了动态应力强度因子。利用二阶摄动方法研究了动载荷作用下裂纹路径预测时的应力准则与能量准则之间的关系。就均匀物质而言,在二阶摄动分析理论的框架内,两种准则指明了相同的动态裂纹路径。但在具有非均匀断裂韧度的物质中,能量准则优越于应力准则。作为二阶摄动方法的实际运用,研究了焊接结构中动态线弹性裂纹的形态特征和弯曲扩展路径问题,综合考虑了诸如远场动态作用应力、焊接残余应力、局部物质衰变以及不同尺寸的缺陷的存在等因素,绘制出动态载荷作用下退化区域中裂纹弯曲扩展的临界轨迹曲线。     

自升式钻井平台环境载荷图的计算及应用

自升式钻井平台在工作时处于站立状态，平台承受自重、可变载荷等抬升重量的载荷以及风、浪、流等环境载荷。在不同的环境载荷下，平台桩腿可承受的抬升重量是不同的，导致了不同环境载荷下的可变载荷的不同。环境载荷图通过分析不同环境载荷下平台的稳性、强度以及抬升／锁紧设备的极限能力，来确定不同环境载荷下的许用可变载荷肼用抬升重量。环境载荷图是自升式平台操作手册的重要组成部分。     

平面状态下EWK延性断裂准则与K准则对比研究

为研究EWK延性断裂准则对金属起裂及扩展的预测能力,将EWK断裂算法嵌入ABAQUS主程序。针对金属I型裂纹,在平面应变条件下,通过试验与有限元计算相互对比的方法,研究了该准则与应力强度因子K准则对紧凑拉伸CT试样起裂的预测结果,发现两者有近似等效性。在平面应力条件下,以紧凑拉伸CS试样为模型,通过有限元计算,提取由EWK控制断裂的结构KR-曲线,将该曲线与试验资料对比,发现两者吻合良好。     

深水采油树井口连接器结构分析与测试验证

为正确了解采油树井口连接器在复杂载荷条件下的性能表现,以自主研制的18-3/4"10K H4深水采油树井口连接器为研究对象,针对井口连接器的负载特性,对其结构进行弹性和弹塑性有限元分析,并测试验证其负载能力。结果表明：基于三维有限元分析的弹塑性分析结果可为井口连接器负载能力的测试验证和评估提供有效参考,测试中残余应力、拆卸检查和材料特性差异等因素对测试结果的一致性影响较大;井口连接器在69 MPa+1 300 kN+11 000 kN·m负载条件下的毂面分离距离为3.3 mm,未出现密封、功能或结构失效,其结构能满足设计载荷、作业水深和作业工况的需求。     

大型半潜式钻井平台安全关键技术研究

BINGO—9000型平台是目前世界上最先进的第五代半潜式钻井平台，能在深海(工作水深3000m)，恶劣气候海况(零下20℃、风速41m／s、浪高32m)下开采石油。以BINGO—9000型平台为例，介绍了平台结构和压载状态实时监测系统设计的关键技术问题，以及基于疲劳寿命分析的结构设计思想。展开了该平台波浪载荷的分析计算，在此基础上对主体结构进行了三维有限元强度分析。对平台特殊结构如K型管节点及支撑结构和立柱结构进行了强度分析和疲劳寿命分析。还研究了平台吃水数据采集、压载状态监测等技术。通过以上关键技术的研究，平台结构设计更趋安全可靠合理，既具有必需的强度储备，又可减轻结构重量。     

51000 DWT散货船吊车支持甲板结构局部强度分析

应用美国ABS船级社的Safehull中的Ship Builder软件建立第2、3舱的两个半舱三维有限元模型，上墩和吊车支柱手工建模。分析了船舶在满载出港、压载到港时，受舱段载荷作用和吊车等局部载荷下的甲板结构强度，所有作用在舱段模型上的作用力，包括货物载荷、波浪静动压力等均采用单元压力形式给出，吊车载荷简化为力和弯矩作用在吊车上。应用MSC／NASTRAN计算，结果表明甲板强度满足规范要求。     

考虑含水率的红砂岩蠕变力学特性试验研究*

为揭示不同含水状态下红砂岩的蠕变力学特性，以0%、1.25%、3.16%和5.38% 4种含水率为控制条件，开展三轴压缩蠕变试验。分析蠕变试验结果，探究不同含水条件下红砂岩应变特征、蠕变速率和长期强度的变化规律。研究发现：1）红砂岩在水和应力的作用下表现出3阶段蠕变行为，高含水率岩石在更少加载等级下发生蠕变破坏；2）红砂岩蠕变应变远大于瞬时应变，水的作用促进瞬时和蠕变应变的增长；3）含水率的升高对初始和极限加速蠕变速率的增大起到促进作用；4）红砂岩在4种含水率下的长期强度分别为22.86、21.91、16.27和10.74 MPa，长期强度随含水率的升高而逐渐降低。研究成果可为红砂岩蠕变特性研究及港口地基长期稳定性分析提供参考。     

船体结构钢对接接头在人造海水中的腐蚀疲劳强度

介绍了采用MAG焊接的50MPa级TMCP钢在空气和人造海水中的腐蚀疲劳强度试验，试验在应力比为0．1的等幅载荷和25℃的自然腐蚀条件下进行，空气和海水中的循环速率分别为3～12Hz和0．17Hz。通过运用直流电位差的方法来测量裂纹长度，用以估算腐蚀疲劳寿命Nc。描述了S—N曲线、微小应力集中系数和对接焊缝边缘的腐蚀现象。     

不同约束条件下柱壳周向壁穿裂纹前端区域应力分布

柱壳是船舶与海洋工程结构物中主要的结构构件。由于波浪等载荷的交变作用，疲劳裂纹损伤是这类结构物中一种常见且对安全性危害极大的损伤形式，因此裂纹损伤柱壳的研究一直是一个关注的课题。本文针对柱壳周向壁穿裂纹，利用弹塑性有限元的数值解，在不同的约束条件下进行了较为详细的分析，获得了一些带有规律性的结果，为Dugdale模型等一些弹塑性断裂参数计算方法的应用提供了必要的理论基础。