轴向载荷下多平面DT型管节点应力集中系数概率模型研究

应力集中系数作为一个随机变量,对管节点及导管架平台的疲劳可靠性评估结果有着重要影响。文章以多平面DT型管节点为研究对象,建立了352个几何参数不同的三维管节点有限元模型,并分析了沿弦管-撑管焊缝处的应力集中系数分布。采用密度直方图描述最大应力集中系数统计样本的特征,利用疲劳可靠性分析中常用的几种概率分布进行拟合。各个概率模型中的参数通过极大似然估计方法得到。根据卡方检验的结果对比发现,Birnbaum-Saunders分布是最适合的概率模型。因此,文中提出一组适用于描述在轴向载荷即单向轴向和平衡轴向载荷作用下多平面DT型管节点弦管侧和撑管侧最大应力集中系数分布的概率模型,对今后导管架式海洋平台结构的疲劳可靠性分析具有重要意义。     

交叉口高峰时段右转车辆通行时间可靠性研究

早高峰时段对右转车辆通过十字交叉口的时间进行连续2h的观测,对获得的样本数据采用统计学的方法进行分析,得出样本基本符合正态分布的一般假设,运用检验对这一假设进行检验,得到其符合正态分布的一般规律。基于上述分布规律,通过提出的交叉口的右转通行时间修正系数,对路段行程时间可靠性模型进行改进,得到适用于十字交叉口处右转车的通行时间可靠性评价模型。     

基于ANSYS的十字接头焊应力集中系数研究

利用ANSYS有限元软件的参数化设计语言(APDL)编程进行数值模拟计算,研究了十字接头工作应力分布及应力集中系数的影响因素,得出一系列应力集中系数样本。通过对样本进行曲线拟合分析,得出与实际基本一致的应力集中系数变化规律,从而证明ANSYS可以辅助实际工艺的优化。     

轴向载荷下多平面DT型管节点 应力集中系数研究

应力集中系数对于海洋平台结构中管节点的疲劳寿命评估至关重要。文章以多平面DT型管节点为研究对象,采用有限元方法分析了轴向载荷作用下沿其弦管—撑管相贯线焊缝的应力集中系数分布。在保证计算精度的前提下尽量减少网格数量,采用分区网格划分方法进行管节点建模。基于有限元分析结果,研究了不同几何形状参数对应力集中系数分布变化规律的影响,拟合得到一组应力集中系数参数公式,并通过两种相对误差验证了该参数公式的有效性。     

斜坡式防波堤的可靠性分析

对港口工程中常用的可靠度计算方法进行阐述,给出了斜坡堤护面块体稳定性可靠性分析的功能函数,介绍了港口工程中常用的单变量极值分布。以秦皇岛水文观测数据为基础,统计换算斜坡堤护面块体的质量,采用极值分布理论对护面块体的计算质量进行分布拟合,对比得出对数正态分布可以对护面块体质量分布进行较好的适线。从算例计算结果对比中可以发现,Monte Carlo模拟的可靠度指标计算结果比验算点法的计算结果低。两种方法计算的可靠度指标均比规范要求的低。利用Monte Carlo模拟计算结构可靠度,选择合理的模拟次数即可。     

作用于船舶上风荷载及参数的拟合分析计算

本文在前述分析研究成果的基础上,结合一定置信区间下船舶尺度参数研究,以OCIMF的指南等为主要参照基准,针对船舶风荷载体型系数与不均匀折减系数等参数,进行拟合分析计算,进一步推演提出船舶风荷载的理论计算公式与建议。本文方法亦可进一步运用到包括油船在内的不同船型的风荷载理论分析与计算中,为规范中船舶风荷载的修订与工程设计提供一定参考。     

超定量系列波浪重现期值研究

首先建立波浪超定量概率模型,提出超定量抽样分组原则以保证数据独立性,通过检验可知该原则下波浪超定量系列能较好地拟合GP分布;提出根据年平均出现频次、是否服从Possion分布和拟合GP情况综合分析判断,寻找合理阈值的方法;分别用GP分布和相应的复合极值分布分析超定量系列,并比较传统的P-III分布,分析可知,采用GP分布和P-GP(Poisson-GP)复合分布计算超定量系列所得的重现期值基本一致,且P-III曲线所得结果接近。     

集装箱船等效设计波法中疲劳载荷概率系数的确定

为了在应用等效设计波方法时将船体梁载荷规范包络值、运动包络值、加速度包络值转换为疲劳评估载荷,需得到疲劳载荷概率系数这一重要参数。采用基于三维势流理论的水动力计算软件,分析多型集装箱船不同航速及超越概率的载荷长期预报值,得到用于疲劳评估的疲劳载荷概率系数的直接计算值。对直接计算值进行回归分析,拟合出各载荷的概率系数简化公式。结果表明,简化公式比较理想。     

重现期法进行近岸海区风生海流计算的应用

通过确定不同重现期的风速极值,阐述建立风生海流推算关系及风生海流的特点,给出渤海湾海区风因子的合理取值范围．并描述海流极值的计算方法和计算过程,以解决近岸海区海流极值的计算问题。结合唐山LNG终端站码头区工程海流现场调查及当地历年连续风速数据,确定不同重现期风速极值及风生海流极值,并给出海流极值的结果。该工程采用重现期法进行风生海流计算及海流分析,对于海洋功能开发、灾害预防、港口建设及各种建筑设计具有重要作用。     

内河航道衡重式护岸的优化研究

采用复形优化方法,结合《港口及航道护岸工程设计与施工规范》中推荐的抗滑、抗倾稳定的分项系数计算方法,考虑内河航道船形波等荷载作用效应,对衡重式护岸进行优化设计研究,并对工程实例进行了计算分析。     

海港工程设计潮位计算方法

针对G um be l分布,考虑了连续样本及非连续样本两种情况,采用M on te-C arlo模拟分析技术,对海港工程设计潮位计算中的矩法(M OM)、最小二乘法(L-S)以及目前流行的线性矩法(L-M)进行了比较研究,同时采用沿海9个潮位站的资料进行了验证计算。结果表明,与M OM法和L-S法相比,L-M法具有最优的统计性能,建议为工程设计所采用;现有规范推荐的最小二乘法偏于安全,但对不连续系列或当总体分布参数Cv较小时,亦能提供较合理的设计成果。     

不同螺距拟合方式对螺旋桨优化效果的影响分析

螺距是船用螺旋桨桨叶重要的几何参数,对螺旋桨水动力性能的影响较大。在螺旋桨优化设计过程中,不同的螺距拟合方式不仅得到的螺旋桨桨叶几何形状的光顺程度不同,而且优化效果也不同。本文以DTRC438X系列桨为母型,结合粒子群优化算法和螺旋桨水动力性能的面元法理论预报程序,以提高螺旋桨敞水效率和限定推力系数值为目标,分别采用B样条曲线和贝塞尔函数拟合螺距方法进行螺旋桨各剖面螺距(桨叶其它参数与母型桨相同)的优化设计。对比两种方法各自优缺点,重点分析优化后螺旋桨的敞水效率、压力分布及环量分布并考虑侧斜的影响。经对计算结果分析表明:两种方法都得到了较好的优化效果,而采用B样条曲线拟合螺距方法的优化效果要优于贝塞尔函数法     

一种基于弹道系数的外弹道拟合方法

当弹丸的质量和质心变化后,其外弹道会相应的发生变化。为解决弹丸质量和质心大幅度变化后的弹道拟合问题,文章提出了一种以弹丸质心运动微分方程组为模型,采用估算弹道系数与误差拟合修正相结合的弹道拟合方法,解决了拟合系数法难以保证全弹道一致精度的难题。通过实测数据对该方法的检验,表明该方法具有一定工程应用价值。     

基于加速退化的柱塞泵可靠性与寿命评估

针对舰船火炮人工后座液压系统中关键元件柱塞泵的传统寿命试验存在时间段长、费用支出高，难以满足快速可靠性评估的实际需求这一问题，以容积效率为失效判据标准，以出口压力为加速应力因子，在4种不同压力水平下进行恒定加速性能退化试验，采用最小二乘法对容积效率退化量进行5种不同退化轨迹拟合，并通过TOPSIS理论求得最优轨迹为指数型退化轨迹。针对伪寿命样本单一性问题，采用不同压力下时间折算公式对寿命样本进行样本扩增，通过对3种寿命分布模型的参数估计与K-S检验，得出其伪寿命服从Weibull分布。结合逆幂律加速模型得到额定工作压力下柱塞泵的中位寿命为2 3481 h，平均寿命为23 145 h，以及其可靠度函数等可靠性指标。结果表明：舰船火炮人工后座液压系统中柱塞泵在较长使用时间内有较高的可靠度，达到较长使用时间后逐渐下降，满足其长寿命、高可靠性的设计要求。这为舰船火炮人工后座液压系统中柱塞泵应力加速退化试验提供了标准参考。     

联合极值分布在码头顶高程计算中的应用

介绍国际工程中常用的码头顶高程计算方法和二维极值分布，指出码头顶高程计算中主要考虑的变量是波高和水位。以几内亚铝矾土出口码头项目为例，提出波峰面高度重现期的概念。采用极值分布理论对水位和波高分别进行拟合，选择了合适的水位和波高联合极值分布模型。从案例计算结果对比分析发现，引入波峰面高度重现期的概念，采用水位和波高联合极值分布所计算的码头顶高程比采用二者单独一维极值分布计算的码头顶高程低。在波浪较小区域，该计算结论对EPC承包商控制成本、提高履约能力有积极作用。     

我国物价指数计算方法的分析与改进

本文用指数理论的观点和方法，对我国目前常用的价格指数公式的合理性进行了分析和检验，指出了现行公式的两大缺点，结合我国的实际情况提出了现阶段价格指数计算方法的改良建议。     

破损船体总纵弯曲强度的修正等值梁法

破损船体破口处存在应力集中,等值梁法不能解决破口应力集中问题。用有限元法研究了船底加筋板格破口的应力分布规律,分析了在矩形、尖角矩形、圆形三种典型破口下的应力集中系数,将破口的应力集中系数分解为平板应力集中系数和骨材作用系数,根据它们的递变规律,提出应力集中系数的一种简化的算法;考虑破口的初始应变和破口进入非弹性阶段后材料的非线性,对破口弹性应力集中系数进行修正并拟合了修正公式;最后提出了采用等值梁法求船底基准应力,结合破口的应力集中系数和破口应力分布规律来计算破损船体总纵强度的方法,对等值梁法的计算结果进行修正,使破损船体强度校核更加真实可靠。算例表明该方法简单可行且具有较好的精度。     

高桩码头轴向刚性系数对弯矩的影响

为了研究轴向刚性系数对弯矩的影响,根据不同的轴向刚性系数对应的弯矩不同,引入无量纲支座相对系数α,系统地研究不同荷载分布形式下对应的α对弯矩的影响。通过分析得到：轴向刚性系数主要影响0～1.5边跨范围内的弯矩,悬臂越大影响越小;弯矩与α13、α23存在线性关系;通过线性拟合,找到不同的荷载分布形式下α的变化对弯矩的影响,进而让设计及研究者更加理解轴向刚性系数与弯矩之间的关系。     

电机用冷却器翅片侧空气热力过程的三维数值模拟计算及分析

本文利用FLUENT模拟了管排数为四的电机冷却器波纹翅片表面空气流动和传热过程、表面温度和压降分布情况,分析了翅片入口风速对翅片表面的温度、空气压降、换热系数的影响,对内部的热交换过程有一个比较清晰直观的模拟计算及分析,从而为合理选择风速和翅片的结构优化提供一定的理论基础。     

基于膨胀系数修正的腐蚀管道失效压力预测

腐蚀管道的失效压力预测主要分为两部分:完好管道的失效压力和折减系数,其中折减系数受膨胀系数的影响.论文运用有限元方法计算不同腐蚀长度、不同腐蚀深度的腐蚀管道失效压力,拟合得到不同腐蚀尺度的管道膨胀系数计算公式.结合完好管道失效压力和膨胀系数计算方法,得到一种更为准确的腐蚀管道失效压力计算方法.与现有失效压力预测方法相比...