三体船与刚性体碰撞性能及结构优化研究

以经典小型高速三体船为研究对象,对碰撞非线性有限元分析方法及理论进行研究。借助动态非线性有限元软件MSC.Dytran,模拟三体船整船结构模型,通过三体船主体与刚性墙之间正面碰撞,研究其在结构损伤变形、位移、速度、碰撞力和船体结构能量吸收等方面上的性能,并对三体船结构提出优化方案。通过仿真计算和比较,得出在碰撞过程中的碰撞力、速度、撞深以及能量吸收等耐撞性指标,为三体船结构优化和船舶正常航行提供参考依据。     

桩支撑的筒体挡土挡水结构

正专利类型:发明专利专利号:ZL 2015 1 1000054.9专利权人:中交第一航务工程勘察设计院有限公司技术领域:本发明涉及软土地基上一种桩支撑的筒体挡土挡水结构,属于港口工程、海岸工程、河道工程、海上风电和海上道桥工程领域中的建筑结构。专利摘要:本发明提供一种桩支撑的筒体挡土挡水结构,该结构包括有筒体、桩和连接承台并插入到地基土中,筒体为无底的筒体,并插入到地基土中,在筒体内的     

多工况应力下船舶多载荷作用下连续体结构拓扑优化

在多载荷作用下,为使船舶连续体结构的拓扑算子与工况应力条件保持统一变化趋势,提出多工况应力下的新型船舶连续体结构拓扑优化方法。受限选取适宜的船舶载荷变量,再根据连续体结构的单元密度过滤条件,设置多载荷拓扑空洞值,最后在计算船舶连续体结构刚度的基础上,对整体优化流程进行完善,完成多工况应力下船舶多载荷作用下连续体结构拓扑优化方法的搭建。对比实验结果表明,在多载荷作用下,应用新型优化方法后,船舶连续体拓扑结构与工况应力条件间的最大影响参量可达1.24,远超理想最大影响参量0.66,使船舶连续体结构的拓扑算子与工况应力条件达到高度统一状态。     

计及流体效应的三体船流固耦合自振特性

采用有限元法和边界元法比较分析三体船结构的流固耦合振动问题,探讨深V型、浅吃水侧体的附连水质量对三体船总振动特性的影响。通过对全船三维结构有限元模型进行纯数值计算,获得三体船结构在无限域流场中的湿模态特性。研究发现,计及流体效应后的三体船自振频率比干模态频率明显降低,首部水平振动与尾部扭转振动的耦合振动在高阶模态中较为突出,侧体的附连水质量对三体船垂向和水平振动影响较小。     

Ansys workbench在半圆体吊装过程中的应用

在长江口12.5 m深水航道减淤工程,采用了半圆体结构,安装时需进行半圆体吊装过程的受力状态分析,确保结构的安全稳定。分析过程采用Ansys workbench软件对该结构进行分析,计算了结构在吊装过程中产生的应力和应变,为半圆体结构设计提供有益的参考。     

基于SQP优化算法的滑行艇结构设计

针对滑行艇艇体结构开展优化设计研究。根据其结构特点,建立艇体结构的优化模型,运用序列二次规划（SQP）算法对该优化模型进行计算。详细介绍了运用MATLAB编程实现该优化计算的步骤;利用该优化算法对滑行艇艇体的部分结构进行优化计算;并与规范计算结果比较。结果表明：艇体结构材料的利用率提高,有效降低了艇体重量。最后运用有限元分析法对优化后的艇体结构进行了单元应力校核,确保艇体结构满足要求。表明SQP算法对滑行艇艇体结构优化有效,具有一定的工程参考价值。     

藕节形大深度潜水器耐压壳体优化设计

藕节形切弧连接耐压壳体是大深度潜水器耐压壳体的一种新型结构形式.该文考虑初始缺陷和材料、几何非线性的影响,参考潜艇规范,采用外点罚函数(OPF)法的结构优化程序,研究了三藕节切弧连接耐压壳体的优化设计.在研究中,设计变量为耐压壳体的厚度半径比、球壳间距半径比、连接角,考虑强度、稳定性以及几何约束,使浮力因子最小.同时研究了设计变量在结构优化设计中的敏感性,以及设计变量对耐压壳体的浮力因子、强度和稳定性的影响.文中的研究结果可以为藕节形大深度潜水器耐压壳体的结构设计提供参考.     

篱笆式卷筒结构的动态特性研究

为了提高篱笆式卷筒结构设计的安全性和可靠性,分析了多层钢丝绳缠绕作用下卷筒体承受径向外压力、横向力和棘爪力的受力情况,利用有限元技术计算了卷筒在筒体、端板作用力下的屈曲特征,将卷筒体视为变质量系统得到了不同缠绕情况下的结构模态,最后分析了不同工作压力载荷状态下整体结构的频率响应特性。研究工作为卷筒体结构的优化设计提供了分析手段和参考依据。     

半圆体水上起吊拆除施工要点分析

半圆体结构作为海上吹填造陆的挡土与消浪结构,已在工程中得到广泛的使用。而在该结构所吹填形成的岸坡附近进行LNG泊位施工时,由于取水口管涵需联通海水与陆地相关LNG汽化设备,且结构所处水深较深,在由半圆体结构所吹填而成的陆域岸坡处,必须将已完成建设的半圆体结构岸线进行拆除,为取水口管涵施工提供条件。而相关半圆体拆除施工尚无较为丰富的施工经验及参考数据,因此,如何安全有效的完成半圆体水上起吊拆除施工便成为LNG泊位取水口管涵施工的重中之重。     

三体船连接桥新型结构形式研究

三体船连接桥连接主船体与侧船体,直接决定着三体船横向强度和扭转强度,是三体船结构设计中的关键。针对在传统设计中,连接桥与主体及侧体连接处极易出现应力集中的现象,文章提出一种新型的靴式箱型连接桥结构,通过与传统连接桥结构的对比研究发现,此结构不仅使抵抗横向弯矩与扭转弯矩的能力显著提高,应力集中现象明显好转,而且结构重量也有所减轻。此结构为三体船等多体船连接桥的结构设计提供了新的思路。     

基于ANSYS的船用内曲线径向球塞式液压马达转子体结构特性分析

船用内曲线径向球塞式低速大转矩液压马达转子体是液压马达动力输出的核心构件,转子体的结构设计不仅要满足结构静力学强度、刚度条件,也要满足一定的动态性能要求。通过ANSYS软件对其结构进行有限元分析,可以得到液压马达转子体的结构应力、形变量、固有频率、振型及相对位移分布。分析结果可作为转子体优化设计的参考数据,并结合样机试验验证,通过合理的机构优化使转子体避开共振频率区域,从而提高转子体的可靠性和使用寿命。     

潜艇耐压液舱结构破坏原因及加强形式探讨

耐压液舱区域的耐压壳体在外载荷作用下发生破坏,其破坏原因与相邻耐压壳体的受力相关,相邻耐压壳体的变形对其影响往往很大。在吸收现有潜艇耐压液舱结构理论计算方法、有限元分析和试验研究的基础上,对其结构破坏原因及加强形式进行了探讨。     

网架箱体浮筏−艇体耦合特性及全频段隔振效果分析

[目的]旨在研究网架箱体浮筏与潜艇艇体之间的耦合关系,以提出增强此耦合系统隔振效果的设计方法.[方法]首先,分别对耦合系统和独立的浮筏及艇体结构进行模态分析,比较耦合系统中的浮筏结构与独立浮筏结构、以及艇体结构与独立艇体结构的模态振型;然后,研究浮筏面板板厚和隔振器刚度对所提耦合系统全频段隔振效果的影响.[结果]结果表...     

刚性充气艇结构的有限元分析

船舶用玻璃钢力学性能指标目前尚无完善统一的标准,同时缺乏新颖玻璃钢艇体结构强度的计算规范,只能直接计算艇体结构强度。在研究刚性充气艇结构的基础上,利用Patran软件建立有限元分析模型,采用第一强度理论对艇体结构进行校核。分析中所采用的方法对于正确地进行刚性充气艇整船直接计算具有指导作用和实用价值。     

四川省通江县永安中学滑坡复活机制及整治措施

永安中学古滑坡位于通江右岸,为发育于缓倾角顺层砂泥岩互层结构中的蠕滑-拉裂型滑坡。按坡体结构及地下水和人类工程活动的差异将滑坡分为3个区进行分析;根据滑坡各区的坡体结构、坡面形态、堆积体成分及变形破裂状况,分析滑坡复活体成因机制;定性计算滑坡各区的稳定性,在选用抗滑桩支挡与排水工程相结合的整治措施后,采用数值计算的手段研究了抗滑桩的有效布设位置,建议在复活体中部设桩对滑坡进行治理。     

三维对称楔形体入水的水弹性力学分析

结构入水砰击是一个很复杂的水弹性力学问题,在船舶与海洋工程领域,人们对其十分关注。本文借助模型试验和商用软件平台Ansys技术,对结构入水砰击过程展开研究。首先,自主设计入水结构模型、试验装置,通过布置在楔形体结构内的传感器,全程实时监测楔形体结构下落的压力变化。然后,基于试验结果,数值模拟了三维弹性楔形体的入水砰击过程。得到了砰击压力云图、等效应力云图以及流体的速度云图,对比分析了弹性体测点与试验中测点的砰击压力,验证了该数值模拟方法的可行性与有效性。     

国外多体舰艇发展现状(续)

五体船型是由英国著名船舶设计师Nigel Gee提出的,其结构由一个贯穿全船的主船体和左右两侧前后布置的各2个稳定的较小的侧体组成(结构示意图见图8)。同三体船相比,五体船型具有高速阻力小和破舱稳性大的优点。英国目前正在探讨研制的五体舰艇主要有五体防空护卫舰、五体高速补给舰和五体航空母舰等。     

透空式半圆体高精度全天候安装施工关键技术

透空式半圆体作为一种新型结构首次在上海市海洋生态修复项目中应用,其具有抗倾性好,地基承载力小,施工进度快,造价低等诸多优点。在此主要介绍上海临港滨海海洋生态保护修复项目（二标）约4 200个透空式半圆体的安装施工关键技术,根据现场施工情况和透空式半圆体结构特点,采用起重船水上半圆体安装工艺,并在水上定位工艺、透空式半圆体夹具设计、吊点设计等方面进行了多项创新。新工艺、新技术高效的实现了安全、优质的预期目标,解决了临港海洋生态保护修复项目牡蛎礁体透空式半圆体弧线段安装中遇到的问题,为类似工程提供一定的参考依据。     

玻璃钢浮标拖体结构强度及稳定性分析

在Donnell理论的分析基础上,结合有限元软件分析了某型玻璃钢浮标拖体的结构强度和稳定性.首先,采用Donnell理论分析了经简化处理的拖体主体的稳定性,以此建立选择壳体参数的理论依据.接着,采用ANSYS软件对浮标拖体结构进行了一系列方案计算.综合考虑重量、强度和稳定性三个因素,分别变化了材料铺层方式、壳体厚度以及肋骨尺寸等参数,最终得到了符合设计要求的结构形式.     

柴油机周期双层隔振系统振动特性

舰船对动力设备的隔振性能要求越来越高,基于柴油机双层隔振系统,利用周期结构对弹性波的带隙特性,将双层隔振系统的筏体设计成周期结构。在ANSYS中对双层隔振系统进行谐响应计算,通过对比分析,斜方柱周期筏体在200-1000Hz内具有更好的隔振效果,在410.5 Hz、807 Hz处出现带宽分别为15Hz、29.5Hz带隙。采用缩减周期数的斜方柱周期筏体建立双层隔振实验系统,验证了斜方柱周期结构的带隙特性。