用扩展有限元方法来分析含裂纹板时剪切闭锁问题消除

文章介绍了扩展有限元计算含裂纹板问题的基本方法,该方法以常规有限元为基础,通过在位移场中增加反映裂纹面的不连续函数及反映裂尖局部特性的裂尖渐近位移场函数,体现裂纹的存在,从而使裂纹与有限元模型相互独立,方便了裂纹扩展的模拟。采用求解 Reissner 板问题的混合插值单元 MITC4,可以有效地避免剪切闭锁现象。通过相互作用能量积分确定混合模型的应力强度因子。最后,通过一系列的数值算例验证了该方法的正确性。     

基于RBF神经网络的人工海床多目标优化

以人工海床（AS）为研究对象，针对传统设计方法存在周期长、成本高以及难以解决复杂系统工程优化设计等问题，提出一种AS多目标优化策略。推导AS质量和稳心高的计算公式，建立一种基于径向基函数（RBF）神经网络的近似模型，代替通过数值模拟计算的拖曳力。结合NSGA-Ⅱ算法，以AS拖曳力、质量和稳心高为优化目标，以主尺度为设计变量，以结构强度和关键性能指标为约束条件，得到AS优化方案。结果表明：在满足预测精度条件下，RBF神经网络提高了计算效率。优化后AS的质量，最大减幅达17.0%，同时水动力性能和稳性性能较优化前均有提高。通过对AS优化结果的分析，验证了AS多目标优化策略的可行性。     

悬臂梁与主船体界面分析

以某91.44 m(300ft)自升式钻井平台为例,对悬臂梁与主船体界面进行分析,考虑到悬臂梁完全缩回和完全伸出两种状态,给出载荷的计算过程和合理的载荷施加方法,提出更加接近工程实际情况的9种载荷组合工况.通过有限元软件SESAM来计箅界面处的最大支反力,然后根据规范使用经验公式和有限元两种方法来校核界面处的强度.     

自升式平台主船体结构强度分析

采用DNV-Sesam对某91.44m(300 ft)自升式平台主船体结构进行有限元强度分析,采用一种新的等效办法处理SESAM软件中波浪载荷的施加,考虑结构自重、可变载荷、风载荷、波浪、海流、DAF(动力放大系数)和P-Δ效应的影响,并按各种载荷最不利组合的原则进行计算,对应力分布较大的区域进行屈曲评估.计算结果表明,主船体后部两围阱间的横舱壁是主船体横向主要的传力构件,舱壁上的开口会造成较大的应力集中,应对开口处结构进行加强.     

自升式钻井平台上层建筑与直升机平台结构强度计算载荷分析

以某91.44 m(300 ft)自升式钻井平台为例,对上层建筑与直升机平台结构有限元强度分析中所施加的载荷以及载荷组合工况进行分析.考虑的基本载荷包括结构自重、可变载荷、惯性载荷、风载荷和直升机机轮载荷等.给出了载荷的计算过程和合理的载荷施加方法,并按各种载荷最不利组合的原则,提出了更加接近工程实际情况的18种载荷组合工况.计算结果表明各载荷组合工况下上层建筑与直升机平台结构最危险位置均发生在上层建筑和直升机平台结构的连接处.     

渔船吊装下水强度有限元分析

就某渔船的吊装下水进行了方案设计和有限元强度计算.通过吊耳处受力分析确定了三级吊绳吊装方案,并采用最优化理论计算了三级吊绳中间吊点位置,同时考虑到船体和吊绳的变形对中间吊点位置的影响,采用了最优化求解与有限元分析进行迭代的计算方法.计算结果表明本文采用的中间吊点位置计算方法具有很高的精度,所设计渔船结构的吊装方案满足强度和刚度要求.     

焊接结构多轴疲劳寿命预测结构应力法

海洋工程焊接结构形式复杂且遭受随机波浪载荷作用,焊接接头多数处于多轴疲劳状态,而目前工程上主要采用基于单轴疲劳理论和试验的方法预测结构的疲劳寿命。为了提高焊接结构疲劳寿命预测的准确性,文章提出了一种评估焊接接头疲劳强度的新型结构应力法,并与临界面理论相结合,能够用于实际焊接结构的多轴疲劳寿命预测。通过对国际上已公开发表的疲劳试验数据进行有限元分析,证明了文中提出的结构应力法比传统的热点应力法具有更高的精度,以及该方法应用于焊接结构多轴疲劳寿命预测的可行性。最后,应用该方法对一个T型管节点进行了多轴疲劳寿命计算。     

海底管道外表面阴极保护系统优化设计

针对海底管道外表面阴极保护系统优化设计,在传统的规范设计基础上,提出基于数值模拟计算的优化设计技术,设计可以完整描述实际工程中海底管道外表面防腐系统状态的大规模样本,基于边界元方法实现4480种管型（32120个数值模型）的大规模数值模拟计算,得到海底管道外表面阴极保护系统大规模优化设计数据库。在对输入、输出参数进行相关性分析的基础上,应用L-M算法和贝叶斯正则化算法实现两级人工神经网络映射关系的训练。数值仿真结果表明,建立的神经网络映射模型精度高达0.05%,收敛性良好,可以为海底管道外表面阴极保护系统优化设计提供先进的技术手段。     

FLNG-LNGC并靠外输系统参数对双体水动力性能的影响

针对FLNG关键技术的并靠外输问题,本文基于频域波浪势流理论建立FLNG单体和FLNG-LNGC双体水动力模型,并且结合上海交通大学水池模型实验和经典文献结果验证了数值算法的准确性.在此基础上,深入讨论了FLNG并靠外输系统单浮体水动力特性和双浮体的耦合作用.进一步通过改变系统参数(间距、装载状态、波浪入射方向和水面阻尼)建立不同的并靠外输模型进行参数敏感性分析,并且对FLNG-LNGC双船间水体共振规律进行探索.     

分水岭算法在胃上皮内肿瘤图像分割中的应用

图像分割是图像识别的关键,笔者曾经分别采用松弛迭代和K均值聚类方法对胃上皮内肿瘤图像进行分割,实验表明这些算法对粘连严重的图像分割效果很差,故本文应用分水岭分割算法Vincent和Inver,对粘连情况不同的多类胃上皮内肿瘤图像进行了图像分割实验,实验结果表明：对于粘连较少的细胞图像,这两种算法都能较好地分离出目标细胞,但对于粘连严重的细胞图像,Inver算法的分割效果比Vincent要好,但lnver算法容易出现过分割现象．