耐压液舱结构强度与稳定性

应用有限元方法对纵骨式耐压液舱结构进行系列计算,通过多参数多工况方案对比分析,详细讨论了耐压壳板半径、液舱壳板半径、耐压船体壳板板厚、液舱壳板板厚、相邻实肋板间距、相邻纵骨间距等参数对液舱壳板和耐压船体壳板结构强度和稳定性的影响,研究结果可供潜器耐压液舱结构设计参考,并为进一步完善耐压液舱结构的理论计算方法提供依据.     

潜器耐压液舱结构有限元分析

应用有限元方法对纵骨式耐压液舱结构进行系列计算,通过多参数多工况方案对比分析,详细讨论了耐压壳板半径、液舱壳板半径、耐压船体壳板板厚、液舱壳板板厚、相邻实肋板间距、相邻纵骨间距等参数对液舱壳板和耐压船体壳板结构强度和稳定性的影响,研究结果可供潜器耐压液舱结构设计参考,并为进一步完善耐压液舱结构的理论计算方法提供依据。     

厚壳式玻璃钢铅体板的屈曲分析

本文将厚式玻璃钢铅体板视作由简单层板层合而成的层合板，借助层合板理论研究厚壳式玻璃钢船体板的屈曲响应，并分别针对按特殊正交各向异性铺设的厚式玻璃钢船体板、按反对称正交铺设和厚壳式玻璃钢船体板、按反对称角铺没的厚壳式玻璃船体板给出屈曲和的计算公式，编制了相应的计算程序。     

船用钢板单点局部下压弯曲成形特性研究

通过有限元计算,分析了摩擦、加载方式、板厚以及屈服强度对单点局部下压成形形状以及回弹的影响,并分析了出现反曲率局部变形的原因。首先,对单点局部下压成形特征进行了分析。然后,对不同条件下的成形进行计算和分析。最后,对反曲率局部变形出现的原因进行了分析。结果表明,摩擦、加载方式对成形影响不大,而板厚、屈服强度对成形的影响较大;反曲率局部变形出现的原因是周边板材料的约束使得下轮与板接触区出现负弯矩。     

“漫海”号散货船槽型舱壁有限元力学分析

本文应用ALGOR FEAS(Supers AP)程序分析了“漫海”散货船槽型舱壁的承载能力。通过变化板厚、载荷状况,对舱壁模型进行了强度计算,得到补板板厚、板高与舱壁最大应力、最大线位移及其位置的变化关系曲线,从而为现有散货船舱壁结构方案中的补板的选择提供了参考依据。     

高压板壳式换热器板片强度分析

针对高压板壳式换热器的耐压问题,建立板壳式换热器耐压核心元件换热板片在高压下的受力计算模型,利用SolidWorks计算模块,对不同型式板片在高压下的应力情况进行数值计算。利用计算结果,设计出1型针对该高压情况的换热板片,形成1台耐高压的板壳式换热器。通过压力试验,验证了该板壳式换热器的耐压性能及所构建理论计算模型的正确性。     

“漫海”号散货船槽型舱壁有限元力学分析

本文应用ＡＬＧＯＲ ＦＥＡＳ（Ｓｕｐｅｒ ＳＡＰ）程序分析了“漫海”散货船槽型舱壁的承载能力。通过变化板厚、载荷状况,对舱壁模型进行了强度计算,得到补板板厚、板高与壁最大应力、最大线位移及其位置的变化关系曲线,从而为现有散货船舱壁结构方案中的补板的选择提供了参考依据。     

遮帘式板桩结构简化计算及与离心模型试验对比研究

遮帘式板桩码头是一种新型的结构型式,其主要荷载是作用于前墙的土压力,由于设置了遮帘桩与卸荷板,以至于使板桩结构受力更趋复杂化,目前没有成熟的理论和计算方法,本课题开展了离心模型试验,进行了土压力现场测验,测试了板桩结构上土压力的分布规律,并测试了遮帘式板桩结构弯矩及位移的分布规律,通过有限元数值分析,探讨了分离卸荷式板桩码头结构的受力与变形规律,数值计算结果与试验数据基本吻合,证明了简化计算方法的合理性,为遮帘式板桩码头结构的计算和工程设计提供了理论依据。     

汽车前围板前部拉延成型模拟及组合参数优化

汽车前围板是汽车零部件中形状复杂及成型质量要求高的冲压零件,为提高其成型质量,对其拉延成型的工艺参数进行研究.从冲压材料的选取入手,对零件工艺、成型参数等进行设计和计算,运用AUTOFORM软件模拟其拉延成型过程,通过观察成型极限图、成型极限云图和减薄率云图等分析得到拉延成型模拟结果.基于模拟结果,采用灰色关联分析方法对压边力、凹模圆角、拉延筋系数进行参数组合优化分析,得到了最佳组合参数,为汽车前围板前部的拉延成型提供了参考,极大缩短研发周期,对新型汽车的设计具有非常重要的意义.     

板单元焊接变形辊式矫平方案研究

通过对U肋桥面板板单元焊接变形的辊式矫正方法的理论分析及有限元数值模拟,提出一种板单元焊接变形机械设备矫正方法,以改善传统火焰矫正工作效率低、成型质量差、工作环境恶劣、能耗较大、污染环境等问题。     

单曲率船体外板电磁感应加热弯曲成型工艺规划

以18.000 mm厚的船用AH36钢板为研究对象，开展电磁感应加热弯曲成型试验并测量板材的瞬态温度，采用手持式三维扫描仪获取板材点云数据，利用后处理软件得到板材面外弯曲变形云图。基于热-弹-塑性有限元分析，模拟板材电磁感应加热弯曲成型过程，温度和面外弯曲变形计算结果与测量数据较吻合，验证建立的数值模型的准确性。基于高通量的有限元分析，建立热源移动速度与横向弯曲角度的数学关系。针对单曲率板材，提出内接折线法和外切折线法拟合板材弯曲形状，给出相应的板材加热线位置和热源移动速度等工艺参数，进行热-弹-塑性有限元分析。计算结果表明，由提出的两种方法得到的面外弯曲变形均与目标曲率板的弯曲形状相吻合，证明内接折线法和外切折线法应用于实际工程的可行性。     

Application of analytical model in the prediction of dynamic responses and fatigue damage of flexible risers: Part I – Improvement of analytical model considering shear deformation and varying tension effects

Flexible risers have been widely utilized for the transfer of oil and gas products from a well to production units. The components of flexible risers, unlike steel risers, experience complex contact phenomena during bending. The contact between helical wires and adjacent layers especially causes a significant level of bending nonlinearity, making it hard to estimate the structural responses. Accordingly, a large-scale dynamic analysis of flexible risers usually involves an analytical model that predicts the bending moment and axial stress of helical wires based on theoretical approaches. The analytical model consists of an axis-symmetrical model and a bending model. Among them, the bending model plays a critical role in the prediction of the bending responses of flexible risers. The conventional bending models usually neglect the shear deformation of internal layers and continuity of sliding force, which leads to a significant error of analysis. Furthermore, the previous bending models assume that the contact pressure on helical wires is constant during bending. In real operating conditions, however, most flexible risers experience a considerable change of tension that governs the slip of helical wires. Hence, the current study presents a new dynamic analysis method for flexible risers. The suggested analytical model improves the bending model based on an accurate estimation of the internal strain field considering the shear deformation and continuous sliding force. Also, this study proposes a stiffness update method to reflect the effect of varying tension in the dynamic analysis. The presented method updates the bending property of flexible risers considering the continuous change of the contact pressure from varying tension. For the validation of suggested method, the current study carries out numerical simulations with a pure bending and varying tension for the internal diameter 7 inches flexible risers. It is identified that the suggested analytical model provides accurate analysis results. Moreover, it is found that the effect of varying tension gives a significant impact on the bending behavior of flexible risers by changing the slip condition of helical wires. Part I of this series of papers describes the detailed formulation method for the analytical model and with some verification examples. The suggested analytical model is expanded to the large-scale dynamic analysis in Part II for the investigation of the effect of shear deformation and varying tension.     

等效刚度法计算波纹夹层板弯曲变形与应力

[目的]为探索波纹夹层板弯曲问题的计算方法,求解波纹夹层板的弯曲变形与应力,提出一种等效刚度法.[方法]将波纹夹层板中间芯层等效成正交异性体,应用卡氏定理求解芯层的等效弹性模量,最后应用层合板理论计算夹层板的整体刚度.依据夹层板的整体刚度,求解正交异性板的弯曲平衡方程,计算出夹层板的弯曲变形分布;通过求出的变形,应用虎...     

水下爆炸气泡作用下船体总纵强度估算方法

水下爆炸中的气泡脉动载荷会造成舰船的鞭状运动,对其总纵强度产生很大威胁,是战争中造成船体总体毁伤与丧失生命力的主要原因之一。基于势流理论,推导并建立船体梁气泡弯矩的理论与计算方法,同时综合考虑气泡弯矩、船体静水弯矩、波浪弯矩及砰击弯矩等其他影响因素,建立一套完整的气泡作用下船体梁总纵强度估算方法。通过算例,校核典型工况下多种弯矩同时作用时船体梁的总纵强度。计算结果表明,气泡脉动载荷产生的总纵弯矩具有周期性鞭振特性,且数值大于其他弯矩。在评估舰船总纵强度与生命力时,应充分考虑气泡脉动载荷的影响。     

3800箱集装箱船总纵强度计算两种方法对比研究

本文对3800箱集装箱船进行了整船有限元分析,计算了在设计静水弯矩、波浪弯矩、水平弯矩和扭矩作用下的船体总纵强度,并与基于薄壁梁扭转理论的总纵强度计算结果进行了比较,对两种方法的应用前景作出评论。     

超大型油船破损剩余强度可靠性分析

根据MARPOL公约,对CSR-H规定的破口范围进行概率分析。以一艘超大型油船为例,分别统计了单舱破损后各个肋位的静水弯矩概率特征和基于全球海况谱的一周波浪弯矩预报值;基于Smith法的船体梁极限弯矩计算软件,分别统计了各舱破损后极限弯矩的概率特征;采用改进一次二阶矩法,计算了各舱破损后的剩余强度可靠度。研究结果表明：机舱和首尾货舱发生破损后整船失效概率较低,中部货舱区域发生破损后整船失效概率较大,尤其在静水中垂破损工况下最危险,失效概率在10^-2量级。     

在非线性波浪载荷作用下计及多种应力组合时船体总纵弯曲累积损伤计算

在时域内计算计及非线性时的船体总纵弯曲应力,与船体局部弯曲应力迭加后,可得纵向构件中合成应力的时历.对该应力时历进行雨流计数,经统计分析获得应力范围的长期分布,进而算出船体总纵弯曲时纵向构件在多种应力成份组合下的疲劳损伤.为方便此时的计算,本文提出了基于等效规则波概念的简化方法.数例表明按严格方法与按简化方法所得的结果比较接近.     

新型金属化改性法对橡胶混凝土性能的影响

金属化改性法是一种全新的橡胶改性方法.采用抗压强度、抗折强度、荷载-挠度试验,研究金属化改性法对橡胶混凝土力学性能、弯曲韧性的改性效果,并对比分析金属化改性法与丁苯胶乳、偶联剂等传统改性法的改性效果.结果表明,金属化改性法能够大幅度提高混凝土的弯曲韧性;金属化改性后的橡胶混凝土跨中挠度较未掺橡胶的混凝土增长530％,相...     

肋骨冷弯机发展概述

肋骨冷弯机是船舶型材加工的重要设备。典型的有传统的肋骨冷弯机、半自动化的程控肋骨冷弯机和基于Labview的数控机械手肋骨冷弯机等。本文围绕肋骨冷弯机的发展历程就肋骨成型加工方法、各类肋骨冷弯机的特点以及国内外冷弯机发展现状作一简要介绍。