含Ⅰ型中心裂纹板修补结构的应力强度因子计算

本文以矩形补片双面修补含Ⅰ型中心裂纹板结构的应力强度因子为研究对象,研究过程中采用ANSYS软件计算和理论公式计算求解应力强度因子,对不同方法计算得到的应力强度因子进行对比,校核了有限元模型计算结果的可靠性,并对应力强度因子的计算方法进行了对比分析。     

不同的杨氏模量对含裂纹复合材料板裂纹周围应力的影响研究

不同的杨氏模量对于应力场有着相当的影响.针对含裂纹的复合材料板,根据非均质各向异性弹性理论和复变函数理论解决了裂纹的边界条件问题.建立了基于准确边界条件的边界积分方程,得到了舍裂纹复合材料板裂纹周围应力场的精确解析解.并按照所建立的计算模型对不同的杨氏模量对裂纹周围应力场的影响进行了探讨.     

含中心裂纹有限加筋板应力强度因子的计算精度评估

文章首先对含中心裂纹有限加筋板应力强度因子的计算结果进行了对比分析,然后通过对结点位移的解析解和有限单元法中的计算表达式的分析,提出一个用于评估应力强度因子计算精度的参数,并通过算例和文献结论分析说明该参数是一个计算简便的、有工程实际意义的参数.可以用于加筋板应力强度因子的计算精度评估.     

基于等效截面的复合材料板格弯曲正应力计算方法

复合材料板格作为复合材料基本板架结构力学性能的最小分析单元,是由不同厚度、不同材料和不同铺设角度的单层板叠合而成。利用材料力学理论和经典复合材料层合板理论,推导一般情况下的复合材料板格中性轴位置控制方程,并采用等效截面方法,提出复合材料板格各单层弯曲正应力的计算公式。复合材料板格各单层的最大正应力由模量比和距中性轴位置共同决定。此公式形式上和各向同性材料弯曲正应力的计算公式一致,从而将弯曲正应力计算公式由各向同性材料扩展到各向异性材料,为掌握复合材料板架结构应力水平提供方便。此公式形式简洁,便于工程应用。     

集中荷载作用下板的弯矩计算

针对现行的JTS 167—2018《码头结构设计规范》中偏置荷载弯矩计算宽度公式b′c=0.5bc+y的限制条件“当bc＞B时,取bc=B”将导致在板宽B＜0.5l0时,内力计算结果偏大的问题,进行现行规范JTS 167—2018与旧规范JTJ 291—1998相关条文的对比分析。将有限元软件与规范公式计算的面板在集中荷载作用下弯矩及内力结果进行比较。结果表明,偏置荷载下的弯矩计算宽度b′c=0.5bc+y的限制条件“当b′c＞B时,取b′c=B,当b′c＜B时,取b′c=0.5bc+y”较符合面板受力的实际情况。     

含中心裂纹的有限加筋板应力强度因子理论分析及数值仿真

基于裂纹问题的复变应力函数、Paris位移公式和变分原理,对板材和筋条均含裂纹的加筋板结构的应力强度因子进行了分析求解。对加筋板离散化,忽略受拉时筋、板弯曲的影响,结合Paris位移公式对加筋板中含中心穿透裂纹的板材在单向拉力 和加筋条的剪力作用下的位移进行了计算;应用变分原理对含边裂纹的加筋条结合筋条和板变形协调方程求解筋条对板的节点剪力作用,从而求解了含裂纹加筋板的问题。采用数值仿真方法分析了应力强度因子随板材和加筋条上裂纹扩展的变化规律,研究了加筋条刚度和加筋条间距变化对裂尖处应力强度因子的影响。     

正面吊作用下混凝土板规范计算厚度过大的原因探讨

大连港大窑湾港区6#和7#泊位集装箱堆场箱角间混凝土板厚按规范计算需40 cm,实际工程仅为20 cm.原设计不允许正面吊作业,实际正面吊进行了相当长时间作业后,混凝土板并未破坏.对铺面设计进行计算比较认为:混凝土板规范计算厚度过大的原因是刚性铺面下采用的土基回弹模量过小.     

固支方形板在水下爆炸冲击波载荷作用下动态响应数值仿真研究

舰船在实际海战中的抗打击能力是舰船生命力的重要指标.板格是舰船结构的基本组成单元,为了研究板格在爆炸载荷作用下的承载能力,采用数值方法研究了正方形板在水下爆炸冲击波载荷作用下的动态响应,分析了板的变形模式,研究了板厚和爆炸冲击因子对板的最大变形绕度的影响,推导出简单适用的经验公式.     

悬臂板在集中荷载作用下的弯矩计算方法

推导了悬臂板结构在矩形荷载、三角形荷载、圆形荷载、多边形荷载等集中荷载作用下,在规范建议的荷载有效分布宽度内的弯矩计算公式。     

水下爆炸气泡射流作用下固支方板动态响应的数值仿真研究

为研究水下爆炸气泡溃灭发生射流时对结构的影响,借助有限元软件MSC.Dytran对固支方板在水下爆炸载荷作用下的动态响应进行研究。对底部爆炸和侧面爆炸两种典型情况进行计算,对射流发生时流场情况以及固支方板的响应特点进行分析,认为射流载荷是局部载荷,会引起严重的局部破坏,在近场水下爆炸研究中必须予以重视。     

含有贯穿厚度圆孔的无限大板的精确三维应力解

应力集中是船舶结构中十分常见且非常重要的现象。文章对远场单向拉伸载荷作用下的含有一个贯穿厚度圆孔的无限大各向同性弹性板进行了理论研究,基于Kane和Mindlin假设获得了三维应力场的精确解,给出了应力集中因子和离面应力约束因子的简明表达式。采用当前的理论解对应力集中和离面约束进行了全面研究,重点分析了板厚的影响。一个有趣的结论是板厚对于径向应力的影响要比面内的另外两个应力分量的影响高一个数量级。另外一个是离面应力约束因子随着半板厚h与孔半径R的比值的变化而改变,并且在垂直于拉伸载荷且沿着孔径的方向上其值在0与2/3之间变化。结果与有限元结果完好吻合,由此证明了当前理论解的正确性。     

板式工艺吊耳计算及相关问题的探讨

给出板式工艺吊耳头部各危险截面拉应力、吊孔内表面挤压应力的算式,引入算例参数,给出计算结果并比较;对不同算法得到不同结果的原因进行探讨,提出算法和许用应力值的取用建议。     

外压圆锥壳开孔应力集中系数分析

采用有限元方法,对不同锥角开孔的应力集中系数的大小及分布规律进行分析,认为开孔倾斜角对应力集中系数影响较大,在实际应用中应严格控制。     

不对称闸墙不对称荷载情况下的船闸双铰底板计算

通过静力平衡分析,推导出不对称闸墙不对称荷载情况下的船闸双铰底板计算公式,并阐述该公式的通用性和适用性。     

厚板焊接残余应力的试验研究

通过盲孔法,测定了不同焊接接头、不同板厚、不同焊接工艺下厚板的焊接残余应力,在考虑了塑性影响的基础上,得到了厚板焊接残余应力的分布规律。分析讨论了焊接接头、板厚、焊接工艺以及焊接坡口大小对焊接残余应力分布的影响及原因。结果表明,采用自由焊工艺,可以减小焊接残余应力。而调整焊接顺序,则可以改变焊接残余应力的峰值位置。合理设计承载面的坡口大小,可以有效降低焊接残余应力对结构强度的影响。     

基于雷诺应力方程模型的全附体潜艇尾部伴流场三维粘性数值计算

采用Reynolds应力方程模型求解Reynolds平均Navier—Stokes方程，对SUBOFF全附体模型的尾部伴流场进行了三维粘性数值模拟，将计算的潜艇尾部伴流场同有关文献的试验结果进行了比较，计算结果同试验结果具有很好的一致性。结果表明，Reynolds应力方程模型在潜艇的流场计算中特别是在对潜艇的尾部伴流场的计算方面具有很好的应用价值和发展前景。     

预应力混凝土连续箱梁桥腹板主拉应力的计算与分析

以湖北随岳中汉江特大桥南岸堤桥为工程背景，采用有限元软件对该桥控制截面施工阶段以及运营阶段的箱梁腹板进行主拉应力的计算和分析。结果表明，主拉应力值都在规范允许值之内，为该桥在施工及运营过程中腹板是否产生斜裂缝以及结构使用的安全可靠性提供了理论依据。     

不规则波对平板冲击作用数值模拟研究

文章采用数值模拟方法,建立了基于FLUENT软件的二维不规则波浪数值模型,探讨了波浪对水平板结构的作用机理.模型中采用RANS方程和标准k-ε方程,采用VOF方法重建自由液面.通过数值模拟复演了波浪冲击水平板结构的过程,将数值模拟结果与实验数据进行比较,验证了模型的可靠性.经过计算和分析,研究了波浪冲击平板过程中的冲击压力和流场特性,得到了冲击压力和流场的分布规律.分析了波陡,净空及板宽等参数对冲击压力和流场的影响.最后,给出了波浪冲击压力与相应水质点垂直速度间的统计关系,并对河海大学原有冲击压力的计算公式进行了改进,提出了新的冲击压力公式.研究结果表明:冲击压力峰值与相应的水质点垂直速度的平方成正比,修正后的冲击压力公式更为合理、可行.论文工作将对准确预测冲击载荷,掌握更多的冲击机理具有重要意义.     

弹性模量对薄板焊接变形仿真计算的影响

使用双椭球热源模型,采用点焊技术,对薄板焊接进行有限元仿真计算,针对屈服极限—温度曲线进行了方案设计,研究了弹性模量简化对薄板焊接变形的影响规律。结果表明：弹性模量的简化对焊接总体变形影响很小,对焊缝区域的局部变形有一定影响;随弹性模量取值增大,焊接变形减小;减小弹性模量取值的计算结果偏于安全。