舟桥结构用铝合金力学性能研究

根据舟桥装备发展及结构设计的要求,选择5种铝合金(6005、6061、6063、7005、7A05)通过静载拉伸试验法测定了材料的应力-应变曲线和若干重要力学性能参数,通过数据分析与处理,获取了目前国产铝合金的状态信息,并对国产铝合金应力-应变关系的数学模型进行了初步探讨.试验及分析结果表明严格执行变形和热处理制度生产的T6态5种铝合金,其力学性能的稳定性较好,但处理工艺不当,可造成组织的不均匀性,并影响强化相的析出,从而使其性能降低;5种铝合金泊松比基本一致,而弹性模量则波动较大;T6状态下,铝合金板材的各项异性不明显;国产铝合金应力-应变关系在应力较大的非弹性阶段不符合Osgood方程.     

基于重叠网格的某新型舟桥数值模拟

采用RANS方法和重叠网格计算了带自由液面的全航速范围内桥脚分置式门桥绕流问题.自由液面的模拟采用单相Level-Set方法,Reynolds应力采用k-ω模型,采用PISO算法求解RANS方程,获得门桥阻力、波型等参数.简要描述了重叠网格及单相Level Set自由液面模拟方法.通过对桥脚分置式门桥在全航速范围下数值求解与试验结果比较,结果表明本方法可有效模拟全航速下的门桥绕流问题.     

舟桥结构用铝合金力学性能研究

根据舟桥装备发展及结构设计的要求。选择5种铝合金(6005、6061、6063、7005、7A05)通过静载拉伸试验法测定了材料的应力一应变曲线和若干重要力学性能参数，通过数据分析与处理。获取了目前国产铝合金的状态信息，并对国产铝合金应力-应变关系的数学模型进行了初步探讨。试验及分析结果表明：严格执行变形和热处理制度生产的T6态5种铝合金，其力学性能的稳定性较好，但处理工艺不当，可造成组织的不均匀性，并影响强化相的析出，从而使其性能降低；5种铝合金泊松比基本一致，而弹性模量则波动较大；T6状态下。铝合金板材的各项异性不明显；国产铝合金应力一应变关系在应力较大的非弹性阶段不符合Osgood方程。     

基于Simulink的带式浮桥动态仿真

A mathematical model of a ribbon pontoon bridge subjected to moving loads was formulated using the theory of simply supported beams. Two types of moving load models were used, the first a moving-constant-force model and the second a moving-mass model. Using both types of loads, the dynamic behavior of a ribbon pontoon bridge was simulated while subjected to a single moving load and then multiple moving loads. Modeling was done with the Simulink package in MATLAB software. Results indicated that the model is correct. The two types of moving load models made little difference to the response ranges when loads moved on the bridge, but made some difference to the response phases. When loads left, the amplitude of the dynamic responses induced by the moving-constant-force model load were larger than those induced by the moving-mass model. There was a great deal more difference when there were more loads.     

铝合金舟桥结构设计与甲板力学性能研究

针对铝合金舟桥在设计、受力分析、制造工艺诸方面的技术难题,开展了“铝合金用于舟桥承重结构的设计研究”预先研究工作。通过分析和试验研究,选出5种符合舟桥结构特点和加工要求的国产铝合金材料,确定了它们的机械性能和本构模型,制定了铝合金舟桥实用的焊接制造工艺;根据铝合金材料和舟体受力特点,提出了铝合金舟体结构的设计原则和雏形;通过结构拓扑优化和尺寸优化,确定了铝合金甲板的设计方案;通过理论分析和试验研究,建立了舟体结构强度的有限元数值分析模型,分析了铝合金甲板极限承载力和破坏机理,并建立了合理的失稳模态计算模型。     

波浪作用下带式舟桥的水弹性响应研究

对于设计和使用在波浪和流作用下作业的浮桥,充分了解其水弹性性能尤为重要.就在国防和桥梁工程中极为重要的带式舟桥而言,预报其在波浪中的水弹性响应在实际工程中就显得十分必要.该文主要研究带式舟桥在波浪作用下的水弹性性能.首先,简要地介绍了预报浮桥动力响应的不同方法及它们与试验比较的结果;其次,在三维水弹性理论的基础上采用模态叠加法对带式舟桥的有限元模型进行了水弹性分析,同时与十分之一模型试验结果做了比较(该试验由上海交通大学海洋工程国家重点实验室承担).研究表明,文中的方法计算分析波浪中浮桥的水弹性响应是可行的.     

间隙对拼组式浮桥静态响应的影响分析

为了减小浮桥在通载状态下的结构内力及浮桥拼组拆卸的方便,拼组式浮桥通常在设计的时候就在舟节之间留有一定的连接间隙.在以往的分析中大多忽略了这种间隙对浮桥变形和受力的影响,而简单地将浮桥简化为连续或者铰接梁体系进行数值或者解析求解,这种方法并不能准确地给出桥节之间连接间隙的存在及其大小对浮桥静态响应的影响.本文以拼组式浮桥的连接间隙为研究对象,建立全桥分析的三维有限元模型,并用非线性单元的组合对浮桥连接件的力学特性进行有限元模拟,通过计算与试验结果的比较,表明了本文方法的正确性;在此基础上本文研究了浮桥在静载荷作用下的位移响应及不同位置的连接件内力与连接件间隙之间的关系,为此类浮桥的设计提供了必要的参考,并为其后续的动力分析提供了必要的理论依据.     

铝合金MIG焊焊缝中气孔的控制

铝合金是最容易形成焊缝气孔的金属，本文在焊接工艺试验的基础上，分析了铝合金焊接对气孔的敏感性及焊接工艺方法和保护气体对铝合金焊缝中气孔的影响。结果表明：通过对铝合金基材和焊接材料表面状况、保护气体的纯度、焊接工艺参数等的合理控制，可以有效减少铝合金焊缝中的气孔。鉴于MIG焊的工艺特点，其比TIG焊使铝合金焊缝具有更大的气孔倾向。采用He-Ar混合气体保护可有效改善非平位铝合金焊缝的质量。     

铝合金夹心板结构极限承载能力有限元分析

随着新材料及新型结构的不断出现,以往的线性理论已不能满足现代工程设计的需要.本文利用MSC.NASTRAN的弧长法对一种新型铝合金夹心板结构进行了极限承载能力有限元分析,跟踪出了其屈曲平衡路径以及破坏模式.为验证有限元模拟的准确性,对结构进行了静载强度模型试验.研究结果表明,计算结果与试验符合较好.