气体保护焊喷嘴对保护气用量的影响

传统气体保护焊焊接过程中消耗了大量的保护气,为了降低成本和减小资源消耗,在保证焊接质量的前提下,需要降低保护气用量.因此,设计了3种不同结构的喷嘴,对3种喷嘴和工业普通喷嘴的保护气流场进行了CFD分析,制订出评判气体流场是否合格的标准,得到了不同结构喷嘴的保护气合适用量.对这4种喷嘴分别采用保护气合适用量在Q235钢板上进行对接焊接,线切割成标准样件,然后进行拉伸实验,断口均发生在样件母材处.对焊缝断面进行硬度检测,4种喷嘴焊缝硬度变化趋势一致,其中缩径喷嘴和扩散喷嘴在热影响区硬度呈现峰值.采用合适的喷嘴结构,可以显著减小传统保护焊保护气用量,对实际生产具有重要的指导意义.     

海底阻抗对浅海波导中椭球体的声散射研究

基于Greenberg方法推导了含有阻抗边界条件的浅水Green函数,利用边界元法研究了含阻抗的三维海洋波导与散射体相互作用的问题.分析了海底阻抗对声波与结构体相互作用时的散射特性影响,数值分析表明:含有阻抗边界条件的浅海目标的散射特性与理想海底明显不同,海底阻抗对水平断面以及垂直断面的散射场都有一定的影响,目标距离海底越近,场点散射声压受海底边界条件的影响越大;阻抗越大,散射声压越大.指向性的分布对受海底阻抗的大小比较敏感.分析浅海声散射时,海底阻抗的影响不可忽视.     

加框板中频振动的等效阻抗灵敏度和响应变异性分析

等效阻抗是中频振动杂交方法中的关键问题.文中以加框板为例对中频振动分析中等效阻抗的灵敏度和等效阻抗的不确定性所引起的响应变异性进行了理论分析和数值计算.计算结果表明:板的振动模态和静定模态对等效阻抗的影响较大,等效阻抗的不确定性对板均方速度的影响较小.     

充液柔性接管轴向耦合阻抗理论研究

本文基于管内平面波假设,考虑泊松耦合,从基本方程出发,推导充液柔性接管的声阻抗、机械阻抗和机械-声、声-机械耦合阻抗的解析表达式,通过算例对轴向阻抗结果以及耦合与非耦合的阻抗结果进行对比,研究几何参数对轴向阻抗结果的影响,比较钢管和橡胶管的轴向阻抗值.所给出的计算公式拓展和完善了现有柔性接管阻抗的理论研究工作,可以为耦合阻抗试验测试提供理论依据.研究结果对于柔性接管动态特性的综合研究、提高管路系统声学设计水平具有重要的意义.     

316L/Ni/EH40热轧不锈钢复合板界面组织演变及性能分析

为探究多道次热轧成形过程中316L/Ni/EH40不锈钢复合板界面微观组织演变和性能演变的规律,基于二辊轧机对复合板进行5道次热轧试验.对各道次轧后样件进行取样,采用金相显微分析技术对各道次轧后样件界面的微观组织进行观察,通过扫描电子显微镜对界面的孔洞情况进行分析,通过显微硬度测试对界面的硬度值分布进行测试,通过拉剪试验对界面结合强度进行分析.研究结果表明,随着累计轧制的进行,界面的孔洞逐渐闭合;压下量增大导致316L层的奥氏体晶粒得到细化,而在轧制过程中,EH40层的组织受轧制温度的影响发生变化;316L层和Ni层的硬度值随轧制的进行逐渐增大,EH40层的硬度值在第2道次后出现下降的趋势;复合板样件的结合强度在前4道次轧制时呈现明显增大的趋势,且5道次轧后相比4道次轧后并未出现明显的增大现象.     

某电力推进船舶轴系腐蚀断裂机理分析

为了研究电力推进调查船螺旋桨轴腐蚀断裂的原因,通过低倍试验、化学成分分析、硬度测试、样件力学性能试验等方式验证了取样产品的制造质量,通过腐蚀案例样件的形貌分析发现样件腐蚀具有典型的局部腐蚀特点,并发现样件腐蚀断面存在垢质,通过进一步X射线衍射分析获得垢质主要组成成分,并通过能谱分析检测到垢质中含有腐蚀性元素,检测后将螺旋桨轴腐蚀原因归因为垢下腐蚀。通过不锈钢腐蚀过程分析,讨论加速不锈钢局部腐蚀的多种因素,并对电力推进船舶常见的轴电流加速腐蚀的现象进行讨论,认为杂散电流是电力推进船舶各类腐蚀的重要风险,但存在难以捕捉和测量的困难,需要开展进一步研究。     

隔振器阻抗测量技术及其应用研究

隔振器的阻抗反映了隔振器在不同频率扰力作用下具有不同动刚度的特性，广泛应用于隔振效果计算、隔振系统动态激励力识别和隔振系统能量流测量技术。根据相关标准对隔振器的四端阻抗性能进行了实测，研究了不同激励力幅值、不同大小预载荷、不同类型激励力对阻抗值的影响，同时还验证了被动线性隔振器的互易原理。根据已获得的阻抗值，对单层隔振装置中的能量流传递进行实测。     

船舶阻抗失配基座对平面弯曲波传递的阻抑特性

研究了船舶阻抗失配基座对平面弯曲波传递的阻抑特性.基于波动理论,根据不均质结构中波型转换、阻抗特性,推导并给出了振动波入射不同连接形式的船舶基座结构的透声系数及隔声量公式,归纳了隔振性能随基座板架厚度比及频率变化规律,讨论了基座连接结构处板架固定方式对隔振性能的影响.在理论分析基础上,构造含阻振质量的阻抗失配基座.数值结果表明阻抗失配基座显著增大了基座的输入机械阻抗,加剧了振动波在船体板架中的波形转换、散射和反射,显著提高了舰船基座结构的隔振效果.     

设备安装对基座导纳测量的影响研究

裸基座导纳是隔振设计的重要参数.工程中常需要在设备安装状态下测量基座的导纳,这会给基座导纳测量带来误差.本文针对单个安装点的情况(低频时成立)从理论上证明了这种误差在某些条件下是可以忽略的,即设备刚性安装时基座阻抗应远大于设备机脚阻抗;弹性安装时若基座阻抗远大于隔振器阻抗,则在远大于设备安装频率的频段可忽略这种误差;若基座阻抗远大于机脚阻抗,则在设备无共振的频段亦可忽略这种误差.这些条件在工程中比较容易得到满足,因此本文结论对工程中导纳的测量具有实际指导意义.     

直流区域配电系统小信号稳定性分析研究

直流区域配电系统作为舰船综合电力系统的重要部分,其稳定性是首要考虑的问题。本文分析了分布式直流区域配电系统不稳定的原因,详细讨论了运用阻抗标准进行稳定性分析的方法,指出了阻抗分析方法的不足,给出了禁止区稳定性分析法,对直流区域配电系统设计有一定参考意义。     

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。     

水锤冲击时管路系统流固耦合响应的特征线分析方法研究

本文以Wiggert 和Hatfield[3]的特征线分析方法为基础,研究管路在水锤冲击下考虑泊松耦合时流体和结构的瞬态响应.推导了分别对应于管中流体压缩波和管壁中纵波的特征关系式和相容方程,并联合采用空间插值和显式时间插值进行数值求解.针对经典的水锤压力冲击的算例,将边界和初始条件离散化,编制了MATLAB程序进行计算,获得管道中流体压力和流速及轴向应力和振动速度的时程曲线,计算结果与理论分析相当吻合.根据计算结果,提出了对于实际管路设计和水锤防护有益的结论.鉴于特征线法本身的优势,有望在管路系统抗冲击设计分析和防护研究中得到进一步的应用.     

Stress analysis of the subsea dynamic riser baseprocess piping

Thesubsea dynamic riser base （SDRB） is an important piece of equipment for the floating production platform mooring system.One end is connected to the rigid pipeline, carrying a rigid pipeline thermal expansion load and the other end is connected to a flexible riser, carrying the dynamic load of the flexible riser, so its function is a transition connection between the flexible riser and the rigid pipeline which fixes the flexible riser on the seabed. On the other hand. as a typical subsea product, the design will satisfythe requirements of the standards for subsea products. By studying the stress analysisphilosophy of the topside piping and subsea pipeline, a physical model and procedure for piping stress analysis of the SDRB have been established.The conditions of the adverse design load have been considered, and a combination of the static load from the rigid pipeline and the dynamic load flexibility has also been optimized. And a comparative analysis between the AMSE, DNV and API standards for piping stress with the checking rules has been done.Because theSDRB belongs to the subsea pipeline terminal product, the use of DNV standards to check its process piping stress is recommended. Finally, the process piping stress of the SDRB has been calculated, and the results show that the jacket pipe and the carrier pipe stress of the SDRB process piping satisfy the DNV standards as a whole.The bulkhead cannot be accurately simulated by the AutoPIPE software which uses the FEA software ANSYS inthe detailed analysis, but the checking results will still meet the requirements of the DNV standards.     

基于ObjectARX三维管子支架系统设计

本文主要介绍了在AutoCAD2005平台下的船舶管系支架系统,此系统以Viusal studio 2002和ObjectARX2005为开发工具,实现了管子支架的智能化设计.管子支架设计系统提供了11种标准管子支架,每一种管子支架又可以衍生出2～4种变体,这样基本上能满足船舶生产设计中管子支架的设计.本系统主要的特点是,能灵活创建形状复杂的组合式支架,能够自动的由设计好的管子支架三维图形生成二维工程图,用于管子支架的生产和安装.     

考虑流固耦合的任意支撑和分支角度三通管阻抗计算方法

计算分析任意支撑和分支角度三通管轴向和横向声阻抗和机械阻抗,为管路系统噪声预报和声学优化提供支撑.首先建立直管段14方程流固耦合模型,利用拉氏变换并对方程进行推导,得到直管段14个参量频域解析解.然后结合分支点的平衡条件和边界条件,得到任意支撑和分支角度三通管的最终解,在此基础上,利用阻抗计算公式结合不同的参数解,求得三通管1个声阻抗和6个机械阻抗值.最后,通过试验验证计算方法正确性,同时对不同支撑和分支角度的三通管阻抗特性进行计算和分析.     

重要测度法在管路系统抗冲击中的应用研究

在系统分析重要测度法基本理论的基础上,应用ANSYS-APDL语言建立了某型艇动力装置主回路管路系统的参数化模型,利用MATLAB软件编制了应用重要测度法计算该模型的灵敏度程序,灵敏度分析计算结果表明,对本管路系统而言,弹性吊架的刚度、弹性支撑位置、管路壁厚三个因素对管路系统的冲击响应影响较大,利用重要测度法研究的结论...     

水管路消声器声阻抗测试技术研究

文章简要介绍了水管路消声器声阻抗的测试方法,对两端不对称的管路元件—水消声器的四个声阻抗参数进行了测试研究。试验结果显示符合声阻抗变化规律,验证了传递声阻抗的互易性。表明管路元件声阻抗测试方法与试验装置可应用于消声器的声阻抗测试。     

无粘结柔性管抗拉伸层结构分析

柔性管抗拉伸层是复杂的空间螺旋线结构,其结构响应分析对柔性管疲劳分析、强度分析和屈曲分析有重要作用。文章基于曲梁理论,应用斜驶螺旋线假设和测地线假设两种空间曲线公式,以空间细长杆理论及胡克定律本构方程为基础,采用格林应变张量与第二Kirchoff应力张量度量,对深海无粘结柔性管抗拉伸层螺旋形钢缆结构平衡方程进行了推导,编写了分析程序。利用该程序,分析了抗拉伸层钢缆在轴对称载荷下和弯矩作用下的曲率变化和结构响应;同时利用三维直梁有限元模型与曲梁有限元模型建立数值模型,将程序结果与数值模拟模型结果进行了对比,证明了结果可行性。该结果可为柔性管抗拉伸层结构设计提供快速的预估计方法。     

FH-1高聚物复合管在舰船海水管系中的应用

FH-1高聚物复合管具有优良的耐腐蚀性、防污性、高分子聚合物高阻尼特性和高性价比的优点,使其在舰船海水管系中的应用前景非常大.在收集了海军主要海水管系材料应用情况的基础上,对存在的问题进行了分析,通过与铜镍合金管（B10）和环氧树脂涂塑管比较,阐述了FH-1高聚物复合管在未来舰船海水管系使用中的优势.     

锥管中流动工作介质的声传递特性研究

锥管是船舶管路系统中的典型管件,对其声传递特性的研究是管路系统声学设计和分析的组成内容之一。文章考虑锥管截面积沿长度变化对平均流速的影响,推导了锥管的声传递矩阵;以无反射终端为条件,获得管路元件传递损失的理论公式。通过算例说明了流动马赫数和锥角大小对锥管声传递特性的影响。