计算机辅助几何造型技术：计算机辅助设计讲座（四）

考察一个产品的人工设计过程,设计者首先在头脑中建立其三维实体形状,然后通过零部件投影,将三维实体分别投影为多个二维视图,每个视图表示实体在某个平面的局部信息。制造者拿到图纸后,再将各个二维视图综合起来,通过想象,还原成三维实体,然后进行分析,工艺设计,加工等。产品零件形状越复杂,越容易产生错误,甚或因此返工而造成人力、物力和时间的极大浪费。 六十年代末,CAD研究界提出了用计算机表示机械零件三维形体的构想,以便在一个完整的几何模型上实现零件的质量计算、有限元分析、数控加工     

复杂环境下的斜井方案设计

利用斜井作为施工通道成功解决了暗挖车站工作面少、出渣进料工效低、施工周期长等难题,但如何合理选址、避开重大风险、节约投资仍是暗挖车站斜井设计的一个关键性问题。以环线车站斜井方案设计为例,结合技术、经济、工期等因素综合分析,运用肯特指数法进行风险比较,并采用工程类比法对重大风险分析,研究复杂环境下的斜井方案设计,所得结论对类似工程有一定的参考价值及借鉴意义。     

船体工件自由边智能打磨装备应用

为应对造船行业对工件打磨的新要求,基于三维生产设计模型导入与处理、作业路径规划与仿真、复杂环境感知与识别、自适应控制等关键共性技术研究,提出船体工件自由边智能打磨装备应用方案,提升船舶建造打磨工序生产效率和打磨质量。经造船企业实施表明,该方案具有较强的整体性和扩展性,可充分利用装备的智能化实现船体工件自由边打磨的自动化和标准化。     

冰区航行中船体结构冰压力分布特性的离散元分析

冰区船舶表面冰压力分布规律是其结构安全预警和冰载荷监测的重要辅助信息.本文采用基于GPU(Graphics Processing Unit)并行和粘结-破碎模型的离散元方法模拟平整冰在不同冰况条件下的破碎过程,进而获得船体结构表面的冰压力分布和大小.在冰压力的计算中,考虑时间上的累积效应,即累积最大值和累积平均值,从多个角度分析了船体结构表面的冰压力危险区域和冰压力分布特性.通过船体结构直行破冰的离散元模拟,分析了船体结构的总体冰载荷和局部冰压力.为验证本文方法在船体结构冰压力分析中的可靠性,根据冰载荷的IACS规范计算了船体结构与大块浮冰自由碰撞过程,对比分析了碰撞点上的冰压力.计算结果表明,离散元计算结果与规范对比误差保持在6.7％～18.1％之间.本文方法为冰区船舶的设计研发提供了可靠的分析手段,其计算结果可为船体结构的冰区航行安全预警和冰载荷监测提供合理的辅助决策信息.     

裂纹损伤对典型船体结构振动频率的影响规律研究

为研究裂纹损伤对典型船体结构振动特性的影响,选择加筋板作为典型船体结构,选择穿透性裂纹作为典型损伤形式。首先利用数值仿真和模型试验对带有裂纹的结构模型固有频率计算方法进行了研究,在此基础上针对边裂纹和中间裂纹2种形式进行了大量的仿真计算,得到模型各阶固有频率、频率变化率随裂纹位置和长度变化的规律。研究结果表明,结构各阶固有频率以及频率变化率对裂纹较为敏感,可以作为裂纹识别的特征参数。同时,试验和仿真计算结果数据也可以为裂纹损伤识别研究提供训练样本和验证样本。     

硬咬合桩在含承压水复杂软土地层中的应用

通过上海某水厂基坑的咬合桩围护施工,分析了在含承压水的复杂软土地层中采用全套管全回转钻机进行硬切割成孔的咬合式排桩施工易出现的问题,以及采用的相应施工措施和施工要点,保证了工程的施工质量,为以后类似工程施工提供借鉴和参考.     

新工科背景下基于学科竞赛的车辆工程专业实践能力培养研究

实践教学作为车辆工程专业的重要教学环节,在新工科背景下,应以将学生培养成为具有创造性思维的复合型人才和善于解决复杂工程问题为目标,满足企业对人才需求,缩短企业培养时间。传统的实践教学模式必须进行教学改革,本文探讨了以中国大学生巴哈大赛(BSC)为依托,通过学生团体参加学科竞赛的全过程实现专业实践能力的培养方法。     

LNG码头靠船墩布置

LNG码头平面设计中,最为重要的是靠船墩位置的设计。针对常规靠船墩位置的设计是按照规范的系数要求选取的,但较难适应所有LNG船型的靠泊。研究如何提高靠船墩对各种LNG船的靠泊适应性：分析LNG船的仓容分布、储罐类型和外型特点,介绍LNG船靠泊准则,并结合某海外1万～22万m3LNG码头工程论述靠船墩的布置。得出如下结论：合理的靠船墩位置不是关于工作平台对称的,而应适当增加船尾方向的靠船墩与工作平台的距离。     

船体结构加筋板极限强度的影响因素

采用非线性有限元软件ABAQUS,应用弧长法对船体内部加筋板进行极限强度影响参数研究.分析不同的初始挠度大小、焊接残余应力大小、模型范围、边界条件、有限元网格尺寸、材料应力应变曲线和侧压力对单轴受压加筋板极限强度的影响.通过对加筋板计算模型的参数进行研究可知,侧压力的存在和结构的初始挠度大小会对加筋板的极限强度产生显著影响,该研究可为加筋板极限强度计算模型的正确选择提供参考.     

系泊索对系缆力及船体运动量的影响研究

以均衡系泊索张力、减少船体运动量为目标,调整主缆材质或直径、预张力施加、绞盘至导缆孔距离及批芭结等参数,应用Optimoor软件进行模拟分析,可知:当选用大弹性系泊索或减少其直径、增加其长度时,可减小系缆力;当施加预张力或增加系泊索刚度时,可减少船体运动量;当通过施加预张力或设置批芭结等方式调整系泊索弹性时,可均衡并减小其受力。