船舶典型节点的形状优化设计

船舶结构容易在连接构件处产生应力集中。采用子模型方法对应力集中区域进行精细化分析,并提出节点连接构件形状优化设计数学模型。基于节点子模型,分别以肘板和垂直桁的形状参数为设计变量,以关注区域结构最大Mises应力极小化为目标函数,采用Optistruct软件进行形状优化设计。计算结果表明,优化方案大幅降低了节点结构的最大Mises应力,同时应力分布更加均匀,为船舶节点结构精细化设计提供了参考。     

某核动力平台双层舷侧结构耐撞性试验及数值分析北大核心CSCD

[目的]旨在研究某核动力平台双层舷侧结构的耐撞性能。[方法]分别建立全船和局部双层舷侧结构碰撞有限元模型,利用LS-DYNA软件进行碰撞仿真分析;在此基础上,设计双层舷侧结构准静态挤压缩比试验模型,开展相应准静态挤压试验,并与数值仿真结果进行对比。[结果]结果显示,对于船舶低速碰撞,局部结构模型与全船模型计算的结构响应基本一致。设计的准静态挤压缩比试验结果与数值仿真结果吻合较好,较好地反映了低速碰撞特性和结构变形模式,验证了数值仿真方法的正确性。双层舷侧结构的核动平台在受到5 000 t级船舶以2 m/s的速度碰撞时未发生破口,具有较好的抗碰撞性能。[结论]采用局部结构模型计算碰撞响应的精度较的,可大幅减少建模和计算的工作量。研究工作对于同类结构耐撞性能分析及碰撞试验研究具有一定的参考价值。     

水下接触爆炸作用下泡沫夹芯板耗能机理研究

[目的]为了研究水下接触爆炸作用下泡沫夹芯板的耗能机理,[方法]首先,开展泡沫夹芯板的水下接触爆炸试验,获得其破坏模式,并比较等质量钢板与不同配置夹芯板的抗爆耗能效果;然后,基于数值仿真,分析泡沫夹芯板在水下接触爆炸作用下的损伤过程,模拟夹芯板的破坏模式,统计各部分的耗能率。[结果]研究结果表明,同等条件下夹芯板的抗爆耗能效果优于等质量实体钢板,且上面板薄、下面板厚时的耗能效果最优;夹芯板耗能率可较实体钢板提高约5%~8%。[结论]根据试验和仿真结果,给出了泡沫夹芯板结构在水下接触爆炸作用下的耗能机理,可为舰船结构防护设计提供参考。     

纵横加筋圆锥壳振动特性多目标优化设计

[目的]为了提高结构第1阶总体弯曲模态频率并降低低频范围纵横加筋圆锥壳尾端处的加速度总级,建立纵横加筋圆锥壳振动特性多目标优化设计的数学模型。[方法]采用有限元软件ANSYS对纵横加筋圆锥壳进行参数化建模,分析结构的振动模态以及在纵横加筋圆锥壳尾端施加垂直向下单位集中力情况下结构的响应。以Matlab为平台,使用遗传算法和宽容排序法对纵横加筋圆锥壳振动特性进行多目标优化求解。[结果]结果发现随着宽容度以及目标重量的增大,最优方案结构载荷处的加速度总级减小;单目标优化对于同一个目标值可以有多个方案与之对应。[结论]研究结果可为加筋圆锥壳结构声学设计提供参考。     

高速铁路线路内任意点计算中桩里程及偏距算法优化

在常规数学模型的基础上,提出了任意点与线路关系新的计算方法,并对现有的曲线计算数学模型进行了优化,可快速计算地面上任意点在线路中的里程及偏距。     

基于纤维加筋性能的纤维沥青混合料设计方法

为了提升沥青混合料的性能,采用滑移剪切试验装置测试了木质素纤维、矿物纤维、聚酯纤维、复合纤维在相同掺量与各自最佳掺量下纤维沥青混合料的滑移剪切性能,验证纤维的加筋效果。试验结果表明:加入纤维后,沥青混合料的滑移剪切能大大提高,纤维显著改善了沥青混合料的加筋效果;不同种类的纤维沥青混合料滑移剪切能有明显的区别。     

网络技术在港口高杆灯控制系统中的应用

高杆灯的控制方式,通常是夜间开、白天关,即预先设定好开与关的时间、区域或通过光敏器件来控制.但是港口堆场等夜间作业范围和时间具有不确定性,存在大量的浪费电能的现象.另外,通常高杆灯照明场所与控制管理中心距离较远,高杆灯的现场调整和维修很不方便[1-2]. 1 高杆灯网络智能控制系统的技术特点 为了解决高杆灯照明中存在能源浪费以及控制和维护不便的问题,针对重庆港主城港区果园作业区的实际情况,我们设计了一种新型的可组网、可群控、可调光、节能效果显著的远程高杆灯智能控制系统(涵盖路灯的控制).该系统由控制主机、以太网协议转换器、高杆灯远程控制器、电子镇流器、固态接触器等组成,见图1[3].     

舰船内腐蚀海水管路剩余强度预测模型及试验验证

舰船海水管路内壁长期受海水侵蚀产生腐蚀缺陷,降低了管路结构强度.腐蚀后的海水管路强度不足,在管路内压力作用下易发生破裂导致舰船安全事故.本文在对比现有腐蚀工业油气管道剩余强度评价方法的基础上,基于DNV-RP-F101标准,建立了内腐蚀薄壁海水管路剩余强度预测模型,并进行了静水压爆破试验以验证模型的准确性.试验表明,本文提出的内腐蚀薄壁海水管路剩余强度预测模型可用于评价不同材质的舰船薄壁海水管路受腐蚀后的剩余强度,且预测的剩余强度准确度较高,对管路合理维修具有指导意义.     

压缩载荷下钢质I型夹层梁极限承载能力分析

钢质Ⅰ型夹层结构作为一种潜在广泛应用于船舶工程的结构,其极限承载能力备受关注.本文研究压缩载荷下钢质Ⅰ型夹层梁的极限承载能力,设计并开展缩比模型试验,掌握了钢质Ⅰ型夹层梁结构的极限承载特性.同时,建立了分析压缩载荷下钢质Ⅰ型夹层梁极限承载能力的有限元模型,通过与试验数据对比,验证了数值预报结果的有效性.利用数值模型,探讨了钢质Ⅰ型夹层梁模型各部件厚度对其极限承载能力的影响规律.结果表明,改变下面板厚度对极限承载能力的影响最为敏感,芯层壁厚次之,而上面板厚度最为不敏感,相关研究结果对钢质Ⅰ型夹层结构的工程应用具有一定的指导意义.     

面向复杂装配体的装配序列规划研究

为实现复杂装配体的装配序列规划,从复杂产品的三维装配模型出发,提取装配相关信息,结合超零件的设置,实现装配模型自动层次划分,摆脱传统的以零件为单元的编制序列模式,以降低装配复杂性。基于改进遗传算法,根据装配配合约束关系,辨别零部件链接干涉情况,生成链接干涉矩阵,结合装配累计重量、重定向次数及工装夹具改变次数等评价指标设置目标函数,提出面向复杂装配体的装配序列规划方法。最后以船用柴油机汽缸盖为例进行了实验,验证了此算法的有效性。