基于灵敏度分析的管路系统抗冲击优化设计

运用Sobol'法、傅立叶幅值灵敏度检验扩展法和重要测度法对某管路系统进行了灵敏度分析,得到了对管路系统冲击响应影响较大的若干参数.以这些参数为设计变量,以管路最大冲击等效应力为目标变量,联合运用子问题法及扫描法对管路系统进行了抗冲击优化设计,得到了一些有益于管路系统抗冲击设计的结论.研究表明,应用基于灵敏度分析的抗冲击优化设计方法能快速判断出舰艇管路系统中不合理的设计如支撑位置、刚度等,其结果为舰艇管路系统提高抗冲击能力进行改装提供了理论支持.     

管路系统低噪声弹性支撑安装研究

弹性支撑是减小管路系统噪声源向船体结构传递的主要措施,但安装数量较多且受安装条件限制,部分管路支撑直接与船体结构相连,导致弹性支撑也是振动传递的重要途径。本文利用Abaqus有限元软件计算单位激励下管路系统各弹性支撑点的频率响应特性,分析了弹性支撑安装间距、刚度及位置等因素对管路振动噪声特性的影响,提出管路系统弹性支撑的低噪声安装方法,为舰船管路系统弹性支撑设计提供了重要依据。     

管路系统低噪声弹性支撑安装研究

弹性支撑是减小管路系统噪声源向船体结构传递的主要措施,但安装数量较多且受安装条件限制,部分管路支撑直接与船体结构相连,导致弹性支撑也是振动传递的重要途径.本文利用Abaqus有限元软件计算单位激励下管路系统各弹性支撑点的频率响应特性,分析了弹性支撑安装间距、刚度及位置等因素对管路振动噪声特性的影响,提出管路系统弹性支撑的低噪声安装方法,为舰船管路系统弹性支撑设计提供了重要依据.     

基于四端参数法的管路支架隔振性能研究

管路支架是管道与船体之间振动能量交互传递的通道,从隔振的角度可以把它看成是一种特殊的隔振器。利用四端参数法建立管路支架隔振系统的振动传递力学模型,推导管路支架的力和位移的传递率。在此基础上,分析管路支架的刚度、阻尼、管道弹性以及基础弹性等因素对力传递率和位移传递率的影响,并通过仿真计算验证了理论求解的相关结论。分析结果表明,管路支架的刚度是影响其隔振性能的主要因素,同时管道和基础的弹性也会产生一定的影响。     

集成式管路弹性支吊架动力学特性研究

本文在建立集成式管路弹性支吊架有限元模型的基础上,提出集成式管路弹性支吊架动力学特性计算方法。通过数值计算获得了集成式管路弹性支吊架螺栓预紧力的大小、额定载荷作用下的强度与刚度特性,以及支吊架前3阶固有频率及模态振型。通过台架试验,验证了本文提出的动力学特性计算方法有效性及计算结果的准确性。研究结果表明,额定载荷作用下,集成式管路弹性支吊架的垂向刚度值为1.81×106 N/m,其强度特性与固有频率均满足设计要求。     

船舶压载水系统仿真模型研究

船舶压载水系统包括压载水泵、管路系统和压载水舱等.本文根据离心泵的原理建立了压载泵流量模型;对管路网络中的流量、压力计算公式进行线性化,采用矩阵方法建立了压载水管路模型;以船舶的横倾角φ和纵倾角θ作为系统的控制参数,根据船舶的浮性及初稳性原理,利用小倾角稳性公式,建立了压载水系统的浮态计算模型;以某油轮为母型船进行仿真分析,结果显示应用此模型进行实船仿真能够使船舶在多种工况下保持平稳.     

舰船系统管路弹性减振设计与试验

舰船上的系统管路一般通过支吊架、马脚等与船体固定,管路振动会通过基座传递给其他结构,成为振动和噪声传播的重要通道,并激励其产生噪声.本文针对舰船系统管路特点,提出了新型弹性减振设计方案,并在不同系统运行工况条件下,将刚性支撑和弹性支撑的2种管卡固定型式进行了试验对比.结果表明,系统管路弹性减振安装方式具有良好的减振隔振...     

船舶压载水系统仿真模型研究

船舶压载水系统包括压载水泵、管路系统和压载水舱等。本文根据离心泵的原理建立了压载泵流量模型；对管路网络中的流量、压力计算公式进行线性化，采用矩阵方法建立了压载水管路模型；以船舶的横倾角φ和纵倾角θ作为系统的控制参数．根据船舶的浮性及初稳性原理，利用小倾角稳性公式，建立了压载水系统的浮态计算模型；以某油轮为母型船进行仿真分析，结果显示应用此模型进行实船仿真能够使船舶在多种工况下保持平稳。     

管路系统振动性有限元计算研究

着重介绍了应用有限元法对柴油机及其隔振装置中管路系统结构振动特性的初步研究成果，包括管路系统的建模、根据计算软件进行模型转换、计算结果与试验结果的比较等。     

管路系统抗冲击性能的工程简化方法研究

根据船舶管路系统及元器件布置的特点,利用具有分布集中质量的等效连续梁模型,建立典型管路的力学简化模型。在此基础上结合参数化建模技术、有限元分析技术,分别以固定约束、简支约束和弹簧约束作为模拟约束条件,进行数值计算。回归出典型管路位移响应幅值、应力响应幅值简化计算公式中的各参数,进而获得管路系统抗冲击性能的工程简化计算公式。     

多扰动源下的船舶水泵机组隔振浮筏特性研究

为了探讨浮筏装置在多扰动源下所具有的特性以及隔振设计技术，基于船舶水泵机组隔振浮筏这种多扰动源的系统，利用有限元法数值模拟了隔振系统的模型，分析了多扰动源参数以及空问管系对浮筏隔振系统隔振性能的影响，水泵机组的隔振设计技术以及为了提高隔振性能而应注意的若干方面。分析结果表明：多扰动源激励对系统的隔振性能影响显著，空间管系减弱了系统的隔振性能,在动力设备和管路间使用挠性接管等弹性连接可减小管系的影响。     

基于ITOC的船舶管系生产进度控制系统研究(英文)

Manufacturing of ship piping systems is one of the major production activities in shipbuilding. The schedule of pipe production has an important impact on the master schedule of shipbuilding. In this research, the ITOC concept was introduced to solve the scheduling problems of a piping factory, and an intelligent scheduling system was developed. The system, in which a product model, an operation model, a factory model, and a knowledge database of piping production were integrated, automated the planning process and production scheduling. Details of the above points were discussed. Moreover, an application of the system in a piping factory, which achieved a higher level of performance as measured by tardiness, lead time, and inventory, was demonstrated.     

基于约束理论的船舶管系加工进度计划系统研究

船舶管系生产是船舶建造的一个重要部分,管系生产的进度情况直接影响着全船的建造计划.该研究结合管加工工厂生产管理中的实际问题,通过引入约束管理理论(TOC),开发了适用于船舶管系生产的进度计划系统.该系统集成了管子制品模型、生产资源模型、生产作业模型以及加工数据库,实现了作业计划和生产进度计划编制的自动化.此外,该文评价了系统在应用中所取得的效果,认为系统在管子生产的进度管理、设备利用率和库存等方面均具有较传统方法更优的表现.     

弹性管阻抗测量标准样件的设计研究

本文通过阻抗测试平台对试件阻抗限值的要求,以及弹性管标准样件机械阻抗和声阻抗的解析表达式及相关因素对阻抗影响的参数化研究,提出了标准样件具体设计的建议.所给出的计算公式和结果可作为实际阻抗测量的比较依据.     

离心泵水动力噪声计算方法研究

离心泵作为舰船重要的流体机械,也是管路系统中主要噪声源之一。泵内流动诱发噪声的计算难点在于流噪声声源的准确模拟和边界条件的确定。文中采用CFD方法计算泵内流场并根据FW-H方程提取叶轮转动偶极子声源和蜗壳内表面偶极子声源;基于管道测试技术获得泵进出口边界条件,建立了以蜗壳为界的边界元模型,考虑了蜗壳对声传播的散射作用。通过内域声学直接边界元方法求解泵内声场,建立了离心泵水动力噪声的计算方法。通过试验测试对建立的计算方法进行了验证。计算分析表明:离心泵内主要噪声源为蜗壳表面偶极子声源;泵出口噪声大于入口,具有偶极子声源特性。     

潜艇管路系统振动噪声控制技术的现状与发展

当螺旋桨噪声、水动力噪声和设备机座机械噪声被有效抑制后,管路系统便成了"安静型"潜艇的主要噪声源,有效控制管路系统振动噪声是潜艇实现安静化的重要环节。主要介绍了振动噪声被动控制和主动控制在潜艇管路系统中的研究进展,针对振动噪声被动控制措施在低频场控制中存在的不足,以及主动控制技术的快速发展,探讨了未来潜艇管路系统振动噪声控制的发展趋势,提出了一些建议,以期为提高我国潜艇隐身性能提供一定的借鉴作用。     

FPSO货油系统管系应力及泵口载荷的分析改进

货油系统作为FPSO最重要的系统之一,一旦出现故障,会使整个海上油田的生产作业陷入停顿或瘫痪的状态,将造成巨大的经济损失,对其进行应力分析,指导管系布置十分必要。本文以30万吨通用型FPSO货油系统为研究对象,应用CAESARII管道应力分析软件建立分析模型,考虑极端工况的加速度、船体变形和风载荷等,对其管系一次应力、二次应力和泵口载荷进行了分析,并对管系的布置进行了优化,提高了管系布置的效率和准确性,为FPSO其他管路系统及其他船型的管系布置提供参考依据。     

水下分离器管道应力分析

为了提高深水油气田的采收率,延长油气田的开发寿命,水下分离系统的研究已经成为热点,且在北海油气田项目中已经成功地应用。水下分离系统的核心是水下分离器,分离器的正常运行对于水下分离系统的安全性和可靠性具有十分重要的意义。水下分离器管道的应力分析不同于普通的平台工艺管道的分析。介绍了管道应力的基本知识,讨论了水下分离器管道应力分析的特点,校核规范的选取,以及与平台工艺管线分析方法的区别,并且应用CAESAR-Ⅱ管道应力分析软件,通过实例阐述水下分离器管道应力分析的方法和流程。     

舰艇管路系统抗冲击设计及性能分析

针对舰艇管路系统传统抗冲击元器件的缺陷与不足,设计了新型的抗冲击元器件,从结构上改进了普通元器件的约束方式,利用新型材料和新型弹性元件增强了抗冲击效果.同时对舰艇管路系统进行抗冲击性能分析,结果表明新型抗冲击元器件对管路起到正常的约束和固定作用,在冲击载荷作用下,能够增强管路横向、垂向的抗冲击性能,有效降低套管及其约束管路处的应力,保护管路系统因局部应力过大而出现破损,可及时限制管路产生大的位移,保护管路不至于有较大的变形,具有较强的经济性和适用性.