轴向长腐蚀管道极限承载力研究

腐蚀是引起海底管道破坏的重要原因之一,其中轴向长腐蚀是海底管道常见的腐蚀形式.文中采用非线性有限元方法,对轴向长腐蚀海底管道进行了内压荷载作用下的破坏机理的研究.并分析了腐蚀长度,腐蚀深度和腐蚀位置对海底管道失效压力的影响.根据有限元分析结果,回归得到适用于轴向腐蚀海底管道极限失效压力的计算公式,并与试验结果吻合较好,为长腐蚀海底管道的评估提供依据.     

侵蚀岸段海堤破坏机理及修复方案*

侵蚀岸段通常是海堤破损最为频繁、严重的区段,随着极端气候条件增多及人类活动的影响,海岸侵蚀问题加剧,对海堤及后方陆域安全造成较大威胁,现有修复手段大多无法从根本上解决侵蚀型海堤的破坏问题。结合因岸滩侵蚀引起的滨海县振东闸以北段海堤破坏案例,通过现场调研、波浪物理模型试验、理论计算等手段,分析岸滩侵蚀对海堤安全影响的机理,探讨侵蚀岸段海堤修复措施,提出管桩顺坝透射系数、海堤稳定性计算方法。研究认为侵蚀岸段海堤破坏的主要原因是水深增大引起的波浪动力增强,导致在日常条件下护底、护面侵蚀及极端条件下结构失稳。据此提出保滩、加固相结合的侵蚀型岸段海堤修复方案。经波浪物理试验验证,该方案合理、可行。     

利用混沌理论进行船舶电力系统脆性模型仿真与分析

在求解随机、非线性系统的运动规律时,系统的不确定性往往使求解结果不唯一或者不够精确。混沌理论由于其周期循环特性、对输入条件的敏感性和内相关性等特点,被广泛运用在非线性系统中。船舶电力系统结构和组成复杂,是典型的非线性系统。本文将混沌理论应用于船舶电力系统的脆性模型仿真与预测分析上,取得良好的效果。     

大型船舶电力系统脆性中的粒子群优化算法研究

随着自动化技术和电力推进技术在船舶工业的广泛应用,船舶电力系统的稳定性、可靠性显得更加重要,针对大型船舶电力系统的脆性优化也引起了国内外的广泛研究。大型船舶电力系统的故障恢复和脆性优化具有重要意义,一方面可以提高船舶电力系统的可靠性,为船载用电设备提供充足的电力;另一方面,电力系统网络结构的优化有助于提高电力系统的集成特性,降低成本的同时可以提高供电效率。本文主要研究了大型船舶电力系统的脆性优化问题,采用了粒子群优化算法和脆性建模技术,对全面分析复杂的船舶电力系统,预防和控制电力系统脆性故障,提高电力系统可靠性具有重要的理论和实际应用价值。     

潜艇耐压船体破坏载荷预测的一种新方法

本文提出了用灰色系统理论预测破坏载荷的计算方法,并通过新的高强度钢材环肋圆锥壳的球壳模型实验验证了该方法的正确性,建议今后在模型实验和现役潜艇的耐压船体寿命估算中采用这种方法。     

基于近场动力学的含损伤缺陷Q345钢裂纹扩展分析

船舶与海洋工程结构中由于材料本身缺陷或服役过程中产生的细小裂纹,使结构不可避免地产生裂纹损伤,造成应力集中而破坏。为了研究含裂纹缺陷低合金钢构件的裂纹扩展行为,以应用广泛的Q345钢为研究对象,基于近场动力学（Peridynamics,PD）理论提出一种改进的双参数PD方法。首先考虑PD力的非局部长程力特性,推导对应的键刚度系数;其次,根据含裂纹缺陷Q345钢拉伸破坏的线性和非线性的力学行为,构建双参数PD本构力函数的基本形式。通过研究不同双裂纹间距、长度和角度的Q345钢裂纹扩展行为,与试验结果对比验证本文改进的双参数PD方法的准确性,并且给出交变荷载情形下疲劳裂纹扩展的计算方法。结果可为船舶钢构件的优化设计和断裂预防提供参考。     

基于粘聚力单元的平整冰与海洋桩柱结构相互作用机理研究

平整冰与海洋桩柱结构的相互作用问题十分复杂,往往涉及到海冰的破碎、失效和堆积等现象。平整冰破坏问题本质上是一个材料脆性破坏的问题,然而传统有限元方法的单元失效机制在处理该问题时有着很大的局限性,不能合理反映平整冰破碎后碎冰的变形和运动状态。因此,有必要发展现有仿真技术,建立合理的模型化方法来解决平整冰破坏相关关键问题。本文通过自定义海冰材料本构模拟海冰材料力学特性,并通过粘聚力单元模拟平整冰破坏时裂纹的产生和扩展,通过开展海洋桩柱结构与平整冰相互作用的仿真分析,分析平整冰在受桩柱作用时的破坏失效模式及两者的相互作用载荷,并与相关模型试验比较验证本文所提出方法的可靠性。研究表明,本文所采用的方法能够有效模拟平整冰在受桩柱作用时的挤压和弯曲破坏,同时能够较为准确地预报冰载荷。研究成果对于海洋桩柱结构冰载荷的预报和结构的设计具有重要的参考意义。     

隧道工程破坏一般规律及预防措施概述

隧道工程施工过程中,各种各样的破坏现象的发生严重影响到安全、经济效益及社会效益。本文总结了大量隧道工程破坏实例及试验统计结果,提出了隧道工程破坏分类方法;并对隧道工程破坏的人为原因和工程原因进行了分析,给出了四个方面的预防措施。