预应力混凝土梁荷载正应力分布试验研究

预应力混凝土受弯构件因外荷载作用产生的断面正应力分布基本符合线性分布。在受拉区完全可以用线性分布公式计算混凝土拉应力,在受压区混凝土边缘处按线性分布公式计算则误差较大。在进行重要预应力受弯构件设计时,需要校核受压区混凝土边缘压应力。本文对此进行了试验研究,此试验结果可作为设计校核参考,文中还给出了设计校核的参考公式。     

环氧树脂垫片在船舶机械机座设计中的应用

文章对船舶机械机座联接应用环氧树脂垫片进行了受力分析,给出了环氧树脂垫片总压应力计算和机座联接螺栓强度计算与校核方法,分析了机座联接螺栓在机械承受外力负荷时进行补充拧紧存在的安全危险,并提出了机座螺栓不宜在机械承受外力负荷时进行补偿拧紧的建议。     

弯扭组合载荷下圆轴表面裂纹应力强度因子计算

传动轴往往承受弯扭组合载荷的作用,准确计算弯扭组合载荷下轴上半椭圆表面裂纹的应力强度因子对于传动轴的疲劳寿命预报来说十分重要。本文讨论了扭转载荷下裂纹前缘各点的Ⅱ、Ⅲ型应力强度因子计算和网格质量之间的关系,对扭转载荷下Ⅱ、Ⅲ型应力强度因子沿裂缝前缘的分布情况进行研究;并对弯扭组合载荷下轴上半椭圆表面裂纹的应力强度因子进行分析。结果显示在扭转载荷下裂纹最深点仅有Ⅲ型应力强度因子存在,沿裂纹前缘其他各点不仅存在Ⅲ型应力强度因子,还存在着不可忽视的Ⅱ型应力强度因子。弯扭组合载荷下的裂纹是Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合裂纹,且弯扭组合载荷下的表面裂纹各型应力强度因子可以视作分别施加弯曲和扭转载荷下同型应力强度因子的叠加。所得结论可为传动轴类构件疲劳寿命预报提供参考。     

基于舱段模型的大开口甲板结构稳定性分析与设计

针对某大开口舱段结构,采用有限元方法（FEM）对比分析3种计算模型位移载荷作用下第1层甲板纵骨轴向应力的分布.计算结果表明,该应力分布存在较大程度的不均匀性,采用双层板架模型或立体舱段模型能获得较准确的纵骨轴向应力分布.同时,分析2种基于稳定性要求的大开口甲板纵骨设计理念的优劣.为合理利用结构材料,均衡各区域纵骨的稳定性储备,建议在设计甲板纵骨时要考虑大开口甲板纵骨轴向应力分布的不均匀性.     

陀螺桩地基土体应力分布有限元分析

陀螺桩是一种新型的地基基础形式,本文以天津地区典型地基为例,运用有限元方法计算了三种不同基础下的土体应力分布和地基表面沉降。通过比较分析,认为陀螺桩基础能够改善地基土体附加应力的分布,使其更加均匀,并增加应力扩散,从而有效地减少地基沉降,提高地基承载力。     

钢管混凝土支架构件受力性能的有限元模拟分析

为能更全面评价钢管混凝土支架构件的受力性能,在模型试验的基础上,采用ANSYS有限元软件对其受力性能进行模拟分析。讨论了构件的承载力、变形和轴向应力分布,并与试验结果进行了对比分析,得出了构件处于大偏心受力的危险截面及其内力分布情况。其结果可以为设计计算提供参考。     

在非线性波浪载荷作用下计及多种应力组合时船体总纵弯曲累积损伤计算

在时域内计算计及非线性时的船体总纵弯曲应力,与船体局部弯曲应力迭加后,可得纵向构件中合成应力的时历.对该应力时历进行雨流计数,经统计分析获得应力范围的长期分布,进而算出船体总纵弯曲时纵向构件在多种应力成份组合下的疲劳损伤.为方便此时的计算,本文提出了基于等效规则波概念的简化方法.数例表明按严格方法与按简化方法所得的结果比较接近.     

海洋平台复杂结构焊接残余应力高效预测及焊接顺序优化

海洋平台轴承座结构具有焊缝多且分布比较集中、采用多种高强钢、各构件厚度差异大、整体尺寸大、焊缝拘束大等特点,焊接易造成该结构高幅值且分布复杂的残余应力.文中综合应用结构简化、带状热源、焊道合并等多种方法,对海洋平台轴承座结构的焊接残余应力分布进行高效预测;并根据实际尺寸制造模拟件,测试该模拟件的应力来验证计算结果;结合计算结果分析了该结构焊接应力集中区域产生的原因,最终运用高效计算方法优化了该结构的焊接顺序,并改善了该结构中危险焊缝的应力状态.分析结果表明:多构件复杂结构焊接时,小刚度构件在易变形的方向上受到其他焊缝收缩产生的弯矩作用是造成结构局部焊缝应力集中的主要原因,调整焊接顺序可以有效避免局部区域的应力集中.     

船用柴油机高压SCR系统强度及变约束分析

选择性催化还原(SCR)系统在工作时会承受重力、内压、高温负荷和腐蚀性气体的作用，这些因素直接影响系统的安全可靠运转，有必要采用合理的方式对其进行强度校核。以某型柴油机高压SCR系统为例，对其强度进行仿真分析，结果表明：管道两端法兰的轴向位移均高于径向位移，计算点距离固定支撑点越远，轴向位移越大；柴油机高压SCR系统经应力线性化处理，在垂直和倾斜工况下的应力强度整体低于3倍许用应力S_m；不同约束方式下反应器支撑的应力强度差别较大，底面约束状态下的应力强度整体大于侧面约束状态。     

基于ANSYS的绞缆机离合器应力分析

为进一步改进绞缆机离合器的结构优化设计,实现绞缆机离合器的CAE标准化生产,本文先通过计算,然后设计更合理的离合器形式,利用PRO/E软件绘出立体图,采用大型有限元分析软件ANSYS对离合器的应力分布进行了计算和分析,得出了该构件的应力分布图,从而为绞缆机离合器的强度分析研究提供了比较实用的有限元分析方法。     

大连港客/车4#滚装泊位栈桥检测及计算分析

通过现场加载试验测得栈桥的应力,并利用ANSYS有限元计算软件计算出栈桥各构件的最大应力。结合检测与计算结果对栈桥进行了强度验算,得出了栈桥的承载能力。     

太阳辐射对人字闸门影响的有限元分析

人字闸门自身重力大且抗扭能力弱，在自然悬挂时会产生扭转变形。人字闸门作为钢构件处于露天环境中，夏季在太阳辐射的直接作用下其温度远高于环境温度，这将加剧人字闸门的结构变形。为了量化太阳辐射对人字闸门结构的影响，基于ASHRAE晴空模型，通过ANSYS有限元软件仿真分析人字闸门的温度场、变形及应力分布情况。结果表明：1）在太阳辐射作用下，形成空间分布比较均匀的闸门温度场，在15时左右达到最高温度67 ℃。2）在最高温度荷载下闸门主要构件变形与应力仍符合标准要求，但闸门变形随温度升高逐渐加剧，其中斜接柱位移与背拉杆变形增加1～3倍，在实际工程设计中应引起重视。     

五跨连续斜拉桥扁平钢箱梁剪力滞效应分析

斜拉桥的主梁属于弯矩和轴力共同作用的受力构件,在研究剪力滞效应时,则须考虑轴力的影响。本文结合实际工程,采用空间板壳有限单元法,分析了扁平钢箱梁的剪力滞分布规律。斜拉桥主梁在恒、活载作用下纵向正应力分布很不均匀,在同一截面同时出现正负剪力滞现象,与普通梁理论的计算结果相比有很大的差异。主梁纵向正应力主要集中在箱梁腹板与顶(底)板交界附近一定区域,在箱梁索梁锚固区附近剪力滞效应也较大,但应力衰减很快,其他区域正应力分布相对比较均匀。     

绞缆机单齿离合器应力分析

为进一步改进绞缆机离合器的结构优化设计,实现绞缆机离合器的CAE标准化生产,本文先通过计算,然后设计更合理的离合器形式,利用PRO/E软件绘出立体图,采用大型有限元分析软件ANSYS对离合器的应力分布进行了计算和分析,得出了该构件的应力分布图,从而为绞缆机离合器的强度分析研究提供了比较实用的有限元分析方法。     

关于稳定性临界应力与欧拉应力关系曲线的思考

当采用弹性理论对舰船结构进行稳定性计算时，其欧拉应力超过了材料的比例极限，可应用临界应力与欧拉应力关系曲线得到计算构件的临界应力。因此，稳定性的临界应力与欧拉应力关系曲线将影响到舰船结构的稳定性设计，乃至总纵极限强度的校核。通过对相关资料进行综合分析，就“舰船通用规范”中的稳定性临界应力与欧拉应力关系曲线问题提出了看法。     

舰炮制导炮弹光学头罩发射强度仿真

位于舰炮电视制导炮弹前端的光学头罩在发射过程中承受着复杂的载荷,很难计算得出光学罩应力值的数值解析解.运用通用有限元软件ANSYS,通过建立光学头罩的有限元模型,简化受力计算模型,得到光学头罩在最高膛压时刻的应力分布云图,依据材料的力学特性便可以对其进行强度校核,为光学头罩设计工作中材料的选择和结构的合理优化提供了理论依据.     

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。     

解析AISC-89 ASD中K以及Lb对结构强度计算的影响

AISC-89中明确了"ASD"法规定,即在工作载荷作用下,结构构件的应力不应超过规定的容许应力(即"容许应力法",简称"ASD法")。文中以容许应力法为基础,对海洋工程钢结构计算进行深入解读,归纳总结许用弯曲应力和许用压应力的计算方法,分析受压弯构件的有效长度系数K和侧向无支撑长度Lb对结构构件强度校核的影响,可供海洋工程钢结构设计参考。     

船体结构在非线性波浪载荷作用下疲劳累积损伤计算

本文通过对非线性波浪弯矩循环所产生应力的雨流计数、独立性检验、线性回归显著性检验、方差齐性（Ｂａｒｔｌｅｔｔ）检验以及分布拟合和分布拟合检验,表明应力范围和平均应力相互不独立,且线性相关。应力范围的边缘分布可认为是Ｗｅｉｂｕｌｌ分布,平均应力在应力范围为一定值时的条件概率分布为正态分布,且其方差是齐性的。然后利用Ｇｏｏｄｍａｎ修正公式,引入影响船舶结构疲劳损伤计算的平均应力影响因子及其近似计算公式。     

船舶纵向构件疲劳评估的热点应力方法

在中国船级社《船体结构疲劳强度指南》(2001版)提出的用名义应力计算船体结构疲劳强度的基础上,提出了一套对船体纵向构件用热点应力方法进行评估的方法,给出了热点应力的计算有限元模型、计算方法和对应的SN曲线选取的要求。