ANSYS计算大体积混凝土温度场的关键技术

为了能够用ANSYS较为准确地计算大体积混凝土温度场,结合工程实例,对单元选择、网格划分以及各时变参数的技术处理进行了分析和探索。计算结果表明,温度场的计算值与实测值比较接近,在变化趋势上也基本一致,验证了本文所提出方法的可行性。     

液化气船支承区域温度场分析计算及对比

液化气船独立液舱支承区域的热传递过程活跃,相关钢结构的温度处在更低的水平,在结构设计中必须进行温度场分析计算,以保证结构的可靠性和安全性。通过深入研究液化气船支承区域的热传导过程和原理,并使用热阻法和有限元直接计算分析法,对C型独立液舱支承区域温度场进行分析求解,并进行比较分析。经计算结果分析比对,两种计算方法各有优势亦有不足之处,为温度场的计算分析提供参考。     

船体加筋板结构焊接变形和残余应力热弹塑性有限元分析

为提高焊接热弹塑性数值模拟的效率,采用静态子结构方法实现焊接热传导分析计算。根据船体加筋板结构的重复性和对称性特点,将整个结构根据加强筋划分为若干相同的静态子结构,计算得到1条焊缝的温度分布后,通过温度场的镜像和平移获得整个结构的温度场。以船体加筋板为例,采用静态子结构方法并结合温度场的镜像和平移技术,计算分析船体加筋板的焊接温度场和应力场结果。计算表明,该方法在保证计算精度的前提下,极大地提高了计算效率。     

船体加筋板结构焊接变形和残余应力热弹塑性有限元分析

为提高焊接热弹塑性数值模拟的效率,采用静态子结构方法实现焊接热传导分析计算。根据船体加筋板结构的重复性和对称性特点,将整个结构根据加强筋划分为若干相同的静态子结构,计算得到1条焊缝的温度分布后,通过温度场的镜像和平移获得整个结构的温度场。以船体加筋板为例,采用静态子结构方法并结合温度场的镜像和平移技术,计算分析船体加筋板的焊接温度场和应力场结果。计算表明,该方法在保证计算精度的前提下,极大地提高了计算效率。     

独立货舱沥青船温度场分析

提出了一种独立货舱沥青船结构温度场的有限元分析方法。阐明了计算沥青船结构温度场的背景。随后结合其结构受热的特点,对计算模型和相关参数进行了说明。再基于MSC.PATRAN和MSC.NASTRAN的计算,对温度场计算结果进行分析。另外,通过对系列环境温度下的情况进行分析,研究了该类结构的热辐射特性,便于今后设计参考。     

单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力

某些货船直接装载高温货物，在运载过程中货物温度逐渐降低。此类货物和船体构件温度分布可认为是瞬态温度场。本文研究了单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力。首先分别建立了适用于温度场和热应力分析的舱段计算模型，其次运用通用非线性有限元程序ABAQUS对其进行了温度场和热应力的数值分析，得到了单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力的分布规律。另外，运用简化解析方法对货舱段瞬态温度场进行了分析，并与有限元数值计算结果做了比较。结果表明，基于简化的解析分析可用于设计初期结构温度场的评估。     

薄膜型液化天然气船温度场分析的若干问题研究

温度场研究是薄膜型液化天然气船研发的关键技术之一。文章以某22万m3薄膜型液化天然气船为例,对薄膜型液化天然气船的温度场进行了深入研究。着重讨论了不同温度场预报模型的简化和假定、绝缘层的热力学物理特性参数以及换热过程中的热力学参数计算、温度场简化算法和有限元方法的比较、不同吃水对温度场预报的影响等技术问题。     

小开距下高速开断器稳态电弧温度场仿真研究

本文仿真计算了小开距下高速开断器电弧温度场。利用有限差分法对开断器电弧温度场进行数学建模,具体讨论了仿真模型中各方程所需的边界条件,利用Matlab软件进行编程、仿真计算出高速开断器稳态电弧温度场,并利用空气电弧平板实验验证了仿真计算的合理性。这为以后研究高速开断器瞬态电弧温度场提供理论基础。     

C型LNG船货舱区温度场分析

C型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船货舱区的温度场计算通常采用简化一维传热计算方法,计算精度差,难以准确地确定货舱区船体结构温度场分布,从而影响货舱区结构材料级别选取的准确性。对此,根据C型LNG船货舱区的传热特点,介绍基于热传导、热对流和热辐射等3种传热方式的三维有限元温度场计算,并以某3000m~3 C型LNG船为例,比较在极端环境下采用简化传热计算方法和三维有限元传热计算方法得到的计算结果,发现采用三维有限元传热计算方法得到的温度场计算结果可体现整个货舱区各区域的温度场变化,可为准确选取结构材料级别提供依据。     

船体结构腐蚀凹坑焊补修复技术研究

针对船体结构腐蚀凹坑修复问题,利用热-力耦合弹塑性数值计算技术,研究了焊补修复方法,对较大面积和深度坡口的厚壳体凹坑多道焊接过程进行模拟计算,掌握壳体凹坑修复过程中温度场和应力场分布规律,得到最佳工艺参数,并利用试验进行验证。结果表明,采用数值计算方法可较准确预测焊接的温度场和变形以及厚板结构的残余应力,为工艺参数的制定提供重要依据。     

结构振动模型和刚度矩阵对地震响应影响研究

对平面钢框架算例模型分别采用质点系、双翼鱼刺型和杆系振动模型输入天然和人工地震波进行地震响应时程分析.在分析中,与质点系振动模型相关的结构侧移刚度矩阵由反弯点法、D值法、非线性静力分析法以及柔度法确定;与双翼鱼刺型振动模型相关的结构侧移刚度矩阵由双鱼刺法确定;与杆系振动模型相关的结构侧移刚度矩阵由矩阵位移法确定.通过算例讨论了采用上述不同方法确定的结构侧移刚度对结构地震响应影响.     

塑料轻质砂的颗粒分析方法

目前塑料轻质砂尚无标准的颗粒分析方法。为提高塑料轻质砂颗粒分析的准确性,对长江航道动床模型试验中常用的颗粒分析方法进行研究,分析各方法的适用性、分析结果和影响因素等。结果表明:激光法最适合开展塑料轻质砂颗粒分析;音波筛分法较为适合开展塑料轻质砂颗粒分析,但其对小粒径的塑料轻质砂有一定的分析误差;标准振筛法、尺量法、粒径计法、消光分析法等常规颗粒分析方法不适用于塑料轻质砂的颗粒分析。推荐以激光法分析结果作为高要求或争议仲裁的数据。     

船用柴油机混合建模方法研究

鉴于单一的机理建模法和辨识建模法在船用柴油机建模领域都存在一定的不足,提出基于机理与网络辨识互补的船用柴油机混合建模方法。机理模型用来保证不同使用工况下的模型全局可信度,网络模型用来辨识系统中不可描述部分所带来的模型误差,二者通过互补形成混合模型。测试结果表明,采用混合建模方法可更好地反映船用柴油机的真实特性     

船舶结构腐蚀检测与腐蚀模型不确定性及其更新

针对经典的概率论不能有效地处理无损检测中检测概率的参数不确定性问题,提出了定量分析检测概率参数不确定性问题的贝叶斯方法,并以威布尔分布形式的检测概率为例,推导了量化参数不确定性的放大系数的计算公式.针对传统的数据分析法及专家判断法不能分析模型不确定性更新问题,本文基于无损检测信息,采用贝叶斯更新方法量化了检测概率分布函数的统计模型不确定性,得到了检测概率统计模型权重的后验概率及相应的分布参数的后验概率密度函数.最后提出了分析船体结构腐蚀多层次模型不确定性问题的全概率模型法,并用算例证明了文中所提方法的有效性.     

立式自然循环蒸汽发生器机理建模与仿真研究

针对立式自然循环蒸汽发生器,采用模块化机理建模的方法建立了蒸汽发生器非线性数学模型.该模型包括16个控制体,对每个控制体采用集总参数法建立数学模型并进行推导,得到了拥有12个状态变量的数学模型.采用龙格库塔法对模型进行解算.对该模型进行仿真试验,验证了该模型的动态特性.利用该模型可以分析蒸汽发生器的动态特性,设计蒸汽发生器控制器,具有一定的工程应用价值.     

潜堤及透浪式建筑物的波浪数值模拟研究

在工程设计中会遇到大范围潜堤及透浪式建筑物条件下的泊稳问题,物理模型试验受场地限制难以实施。尚无有效的解决实际工程问题的平面二维数值模拟方法。文章以某港为例,采用断面物理模型试验和数学模型试验相结合的方法,将断面物理模型试验实测的透射系数作为数学模型的输入条件,通过在数学模型中设置虚拟潜堤的方法有效模拟了潜堤的透射和反射。该方法为解决潜堤及透浪式建筑物的越浪与透浪问题,提出了一种有效的数、物模相结合的数值模拟方法,为港口总平面设计提供了科学的研究依据。     

船舶低速柴油机推进轴系扭转振动研究

本文采用集总参数法建立10000DWT油船低速柴油机推进轴系扭转振动模型,将模型分为直链式扭转振动模型和带分支式扭转振动模型,建立单质量点的扭转振动数学方程和Simulink仿真模型,从而提出采用系统矩阵法和Simulink软件仿真方法分别对该轴系的频域振动特性和时域振动特性进行研究;同时通过对实船轴系进行扭转振动测试,验证了该船舶推进轴系扭转振动数学模型和理论分析方法的正确性,对降低船舶轴系振动和提高船舶安全性具有一定的理论指导意义。     

双翼鱼刺型振动模型基础研究

介绍了将平面框架结构简化为双翼鱼刺型振动模型的方法。为了证实该模型的有效性,分别利用反弯点法、D值法、双翼鱼刺型振动模型方法设定多质点系刚度矩阵,对算例结构进行地震响应时程分析;并利用杆系单元有限元的方法,自编电算程序,对算例结构进行地震响应时程分析。最后,对上面几种方法的结果进行比较。结果表明,利用双翼鱼刺型振动模型设定结构刚度矩阵K后计算得出的地震响应值和利用杆系单元有限元方法计算出的结果比较一致。     

船舶结构高阶动力分析的模型简化方法研究

针对船舶结构动力分析的模型简化条件及方法进行研究,通过讨论阻尼对结构动力响应分布的影响,从波动角度研究了以局部结构代替整体模型进行动力分析的模型简化条件,提出了船舶结构高阶动力分析模型简化的行波法.研究表明,阻尼可降低结构的动力响应,并使结构动力响应随距激扰力作用点的距离呈指数函数衰减;结构动力模型能否简化很大程度上取决于阻尼、激扰频率及结构物理参数等条件,激扰力在简化模型与原结构中产生的弯曲波传播距离相差整数倍波长时,简化模型的动力响应可最大限度地与原结构保证一致,进而提出了均质结构及板架等复杂结构动力分析的模型简化定量方法一行波法;并采用算例验证了其有效性.     

ESD_FT综合分析法在船用堆失水事故分析中的应用

ESD（事件序列图）方法常用于对事故发展进程及其后果进行分析,但在模型控制及图形建模能力方面存在不足。对较复杂的系统而言,用纯粹的ESD方法所产生的模型往往过于庞大、复杂且不直观。相反,在ESD方法的基础上,对ESD方法进行拓展和完善,采用ESD_FT（故障树）综合分析法所产生的模型比较简洁直观,且可以充分利用故障树分析技术的优势。探讨ESD_FT综合分析法在船用反应堆事故分析中的应用,提出一种新的由内部故障树展开的ESD基本事件,建立船用堆失水事故的ESD_FT分析模型,得到了事故的发生概率。从分析结果可知,ESD_FT综合分析法是一种有效而实用的事故分析方法。