楔形稳定平台的等效机械臂模型

为使运动载体上的观测仪器相对于大地保持静止,需要使用稳定平台对运动载体的扰动进行补偿。楔形稳定平台利用多个堆叠楔块之间的相对转动,改变顶部平面的倾角以抵消船摇扰动。它具有成本低、精度高、负载转矩小以及重量轻、能耗低等优点。然而楔形稳定平台独特的结构使得其分析较为困难。因此本文提出一种将三维空间内楔块的转动近似等效成二维空间内机械臂运动的简化变换,并以此分析比较了双层、改进型双层、多层等楔形稳定平台的结构,得出改进型双层结构是最佳实践方案。最后利用旋转矩阵进行坐标系变换,计算得到改进型双层结构楔形稳定平台的控制函数。     

自安装井口平台桩靴结构强度分析

针对自安装井口平台需要在目标油田进行长期作业不撤离的特点,提出一种适用于自安装井口平台的无浮力式桩靴,桩靴设有新型的自适应式封堵楔块结构,通过封堵楔块运动解决平台站立状态时的桩腿浮力对平台的不利影响,使用有限元法对桩靴结构本体、封堵楔块在平台插桩和站立作业状态时的受力情况进行数值模拟分析,结果表明,新型自安装井口平台桩靴安全。     

波流耦合力对海洋平台桩腿楔块的影响

由于受到各种海洋环境的考验,对于海洋平台结构楔块强度有严格的要求。目前海洋平台楔块面临损耗过快、寿命低下的缺陷,需要频繁更换。为了保证海洋平台的更加合理安全运作,对于目前自升式海洋平台的平台桩腿楔块需进行改进。考虑到波流耦合力对于海洋平台桩腿以及楔块的影响,通过研究自升式海洋平台受到的各种外载荷,从而能够为海洋平台楔块性能得以改善奠定基础。本文通过有限元法建立海洋平台楔块处桩腿及相连平台的模型,施加波浪力、风力等外部载荷,模拟在波流耦合力的作用下,桩腿以及楔块的受力情形,通过计算得到楔块处桩腿的局部应力分布,分析波流耦合力对于桩腿楔块局部强度的影响。通过对楔块结构受力、破坏形式的研究,为后续楔块结构性能的改进打下坚实的基础。     

水下近场爆炸双层防护结构抗爆能力的数值模拟分析

同步考虑水下近场爆炸冲击波载荷与气泡射流载荷的作用,综合分析双层防护结构型式及尺度对其抗爆能力的影响,可为双层防护结构的抗爆设计提供直接技术支持。采用基于欧拉法的气泡动力学程序模拟气泡的近壁脉动过程,基于能量等效原则,将射流水柱对结构的冲击简化为等效的射流载荷,通过编制MSC.Dytran软件子程序,在冲击波数值模拟阶段后自动添加等效射流载荷,实现更接近实际情况的双层防护结构遭受水下近场爆炸过程的数值模拟。以内壳单位板厚变形能表征双层防护结构的抗爆能力强弱,通过改变结构型式与尺寸参数,对不同支撑结构板厚、内壳板厚和内外壳间距下结构的抗爆能力进行批量计算,以结构总重和抗爆能力为双重目标,借鉴多目标优化思想,得到双层结构抗爆能力的最优解集。计算结果表明:当内外壳厚度及其间距一定时,存在最佳支撑结构板厚;在同等结构重量情况下,Y型双层结构能提供更强的抗爆能力。     

单/双层水下结构振动声辐射研究

为研究单壳体和双壳体两种典型潜艇结构的振动声辐射特性,本文建立单/双层桨-轴-壳体简化模型,利用三维水弹性力学理论和三维水弹性声学分析软件,分别计算螺旋桨激励、外部流体激励以及机械激励3种激励源下水下结构的辐射声功率声源级曲线。结果表明:螺旋桨激励下,单层水下结构声辐射略低于双层结构;外部流体和内部机械设备激励下,单层水下结构声辐射明显高于双层结构。     

机械结构动态特性中的双层Kriging模型分析

当前,对多机械结构系统中连接部件的动态影响已有深入研究,但对于机械结构的性能优化研究较少。本文主要根据机械结构中各零件间的相互作用力建立动态模型,并选取间隙转动铰链机械结构作为案例,通过对其建立双层Kriging模型分析其动态特性。首先依据间隙转动铰链的机械结构,分析其物理及机械特性,确定影响其动态特性的主要参数,并给出决定动态特性的主要指标。最后用双层Kriging对复杂多体系统中的间隙转动铰链结构建立预测模型,并给出最优动态特性时设计参数的取值。     

海洋平台双层一体化建造可行性分析

文章通过分析现有海洋平台的建造方法,并结合海洋平台的结构特点,提出了海洋平台双层一体化建造的方法.利用SACS软件,模拟了海洋平台双层片预制完成后总装时的结构强度.模拟结果显示,海洋平台双层片一体化建造时的结构强度及变形满足规范要求.该建造方法可行,并在某海洋平台建造时成功地进行了应用.     

深海J型铺设双层管动力响应影响分析

双层管结构是深海油气输运最为有效的方式之一。本文建立深海J型铺设双层管整体力学模型，充分考虑内外管耦合连接以及外管与海床土的动力相互作用，通过对比验证数值模型的有效性；在深海环境随机波浪、海流和铺管船运动共同作用下进行J型铺设双层管整体动力响应分析，得到双层管外管和内管的动力响应特性，进一步探究扶正器刚度、外管和内管径厚比对双层管受力与变形响应的影响。结果表明：扶正器刚度的增大导致外管与内管张力响应幅值比值显著增大，外管和内管径厚比对相应张力、弯矩、应力和应变响应幅值的比值也有较大影响。分析结果可为深海J型铺设双层管设计与施工提供理论依据。     

一种复合式6-SPS舰载抗冲稳定平台的机械结构设计及性能分析

在高频率、大幅度摇荡运动环境中,既能实现抗冲,又具有稳定效果的平台尤为重要,文中针对单一式并联稳定平台存在的缺陷,设计了一种新型的复合式舰载抗冲稳定平台,基于抗冲稳定平台主要构件的设计,运用Adams虚拟样机进行抗冲和稳定分析,研究结果证明:该抗冲稳定平台抗冲效果较好,在未采用任何控制算法时,上平台绕此个坐标轴的转动幅度均在10°之内,抗冲、稳定效果明显.     

弹性楔形体各状态参数对入水运动性能的影响

为了分析砰击问题的各种状态参数对船舶入水运动性能的影响,文章采用一种新的 CFD （Computational Fluid Dynamic）方法动态数值模拟了二维弹性楔形结构的自由入水过程。此方法利用液面捕捉法和直角切割网格系统解决入水过程中瞬时移动的自由液面和动边界问题,结合弹性板条梁结构的有限元理论将算法扩展应用于弹性结构的入水特性分析。其中,根据流场的直角切割网格和弹性结构的板条梁单元的特点,提出适合该文算法的流固耦合策略和边界数据传递方法。通过与实验数据进行比较,证明了文中算法求解弹性楔形体入水问题的正确性和合理性。最后,建立不同状态参数（结构材料属性、板厚和质量、底面斜升角和入水高度等）的弹性楔形结构自由入水模型,研究了各参数对自由入水的弹性楔形结构的整体运动性能和局部变形响应的影响。     

张力腿平台筋腱连接器的结构设计

针对500 m水深张力腿平台实际尺寸及载荷要求,设计一种适用于40 in筋腱的筋腱连接器。顶部连接器通过抱夹卡瓦与筋腱连接,底部连接器采用旋转式锁紧机构,两者通过柔性体来提供柔性连接。柔性体采用14层钢板及15层橡胶的设计,可以在承受1 458.8kN·m转矩的同时,实现最大12°的转角。抱夹卡瓦选用10mm间距及40°夹角的卡环,可以与筋腱稳固啮合。仿真结果表明,采用现有材料的柔性体和抱夹卡瓦均满足Survival海况的使用条件,为我国首座TLP平台的筋腱设计提供了可靠的解决方案。     

激光技术在船体火工矫正上的应用

激光技术由于其系统的先进性和相对低的设备价格正不断地在扩展着它的应用领域.为此,激光作为一种创新的热源亦能应用于例如平面分段船体结构的自动火工矫正.本文将介绍一种新开发的激光钢板矫正方法.这项激光技术的开发应用是德国联邦经济与技术部(BMMi)促进的一揽子综合开发计划中的一个成果.     

计及水-空气-结构耦合的结构砰击载荷预报方法研究

船舶在恶劣海况下航行时,船体与波浪之间会发生剧烈的砰击现象,严重时会造成船体局部结构损坏或降低船舶总纵强度。随着工业技术的革新和海洋资源开发的需要,当代船舶不断向高速化和大型化发展,船舶发生砰击现象的概率也越来越高。开展结构砰击特性研究,准确地预报结构物的砰击载荷,对船舶航行和人员安全有重要的意义。本文基于水动力学软件 Fine/Marine,建立水域-空气域-结构耦合的分析模型,对楔形结构的砰击特性进行数值仿真分析,并研究不同斜升角及不同入水速度对砰击载荷的影响。     

船体结构屈曲强度评估方法的规范研究及应用

论述了船舶结构规范中应用的结构屈曲强度评估方法的规范,如二维屈曲规范指定性要求,三维有限元模型中高级屈曲方法及其技术发展等。对其中的高级屈曲方法中的两种不同方法论的技术背景,包括理论基础和实际应用情况做了阐述,并对其中的非线性有限元加筋板格极限强度分析工作做了阐述,及时掌握目前国际领域新技术新标准发展信息。     

一种基于IFP的单壳舷侧耐撞结构

改进船体结构耐撞性是开展船舶碰撞研究的一个主要目的.结构耐撞性设计,就是在碰撞研究的基础上,对传统的舷侧结构进行优化设计,或者设计一些具有特殊吸能元件的新型船体结构形式,来改善船舶的结构耐撞性能.目前,船舶耐撞性的研究主要集中于双层舷侧结构,单壳舷侧结构的耐撞性研究开展得较少.IFP(Improved Frame Panel)是一种先进的舷侧骨架结构,它具有良好的吸能特性和结构强度,是一种理想的能量吸收单元.本文基于IFP构建了一种新式单壳舷侧耐撞结构,并将之应用于某型护卫舰.通过仿真计算和比较研究,证明IFP可以显著提高舰船的侧向抗撞能力,是一种先进的耐撞设计思想.     

双抽汽式汽轮机的多变量控制系统

介绍以上海船舶运输科学研究所研制的ＤＹＴ—８８—Ｑ数字控制装置为核心的双抽汽式汽轮机数字电液调节系统及其控制方法。首先简述系统的设计思想、结构，列示与以往调节系统相比的特点，接着介绍ＤＹＴ－８８－Ｑ数字控制装置的控制方法──基于物理模型，应用结合模糊数学方法和专家系统方法的智能控制方法。最后介绍该系统的试验结果及在电厂使用情况。     

声纳罩软连接技术

安装于艇体首部的大型声纳罩线型变化大,软连接周界长,结构复杂,技术要求高.文章介绍了合理的软连接结构设计,以及先进的制造、安装技术,使装艇声纳罩的软连接满足使用要求,综合技术性能得到提高.     

船舶机舱监测报警通讯系统

文章概述了现场总线技术和CAN总线技术的结构特点以及在机舱中应用的优势,详细介绍了监测报警参数,冗余设计方案,网络拓扑结构及主要功能。采用双CAN现场总线冗余设计技术的船舶机舱监测报警系统集中体现了当前机舱监控技术发展的先进水平。     

青岛港董家口港区40万t矿石码头建设管理与关键技术应用

青岛港董家口港区是青岛港集团按照第4代港口开发建设的新港区。矿石码头是世界上第一个水工结构、按靠泊40万t散货船设计与建设的码头。其设计理念超前,设备工艺先进,建成投产后,成为世界上最大的矿石码头之一。码头地处外海,波浪、水流条件复杂,工程量大,技术要求高,外海施工依托条件差,施工难度大。建港指挥部制定了一系列行之有效的管理措施,圆满完成了工程建设任务。介绍工程建设过程中的管理经验做法与新技术、新工艺的创新应用,以供建设外海大型开敞式码头参考。     

夹层圆柱壳结构的参数分析与优化

由于潜艇大潜深的需要，曾有人提出过一种全新的潜艇耐压壳体结构形式——夹层圆柱壳结构形式，并给出了适用于该种结构形式的解析法计算公式。本文针对该种结构形式进行了大量的模型计算，重点进行了参数分析，并对各参数的组合进行了优化。