船体平板龙骨上不规则开口群应力集中及强化分析报告

船体平板龙骨上不规则开口群破坏了船底板的连续性，在急剧变化断面处产生应力集中，通过有限元分析结合光弹试验，获得开口角隅处应力系数值。经研究、分析提出的改进措施取得了明显的效果，供有关人员在设计中参考。     

对接接头焊趾应力集中有限元分析

研究焊缝几何参数对应力集中的影响,对于提高焊接结构疲劳强度有重要的意义.本文采用有限元方法,计算了双侧对称加强高和单侧加强高的对接接头焊趾处的应力集中系数,分析了几个主要参数,包括焊趾倾角、焊趾过渡圆弧半径和板厚对于应力集中系数的影响,研究了焊趾处应力集中沿板厚方向的变化情况,在分析大量计算结果的基础上给出了估算两种形式的对接接头应力集中系数的经验公式.结果表明,减小焊趾倾角,增大过渡圆弧半径,可以减缓焊趾处截面形状的变化,改善焊趾处的应力集中;板厚的增加使得应力集中系数增大.并且单侧加强高的对接接头应力集中系数小于双侧对称加强高对接接头的,其减小幅度只与θ有关.     

有限元分析在船舶轴系设计中的应用

使用Abaqus软件建立船舶轴系中间轴的模型，通过有限元方法计算轴法兰过渡处的应力集中系数，分析应力集中系数与轴系扭振计算结果之间的关系。相比于单圆弧过渡，三段式圆弧过渡将应力集中系数减小了20%，持续运转扭振许用应力提高了38%，瞬时运转扭振许用应力提高了17%。运用有限元分析方法检验校核了船舶轴系设计的合理性。     

钢管桩环形焊缝应力集中系数的数值研究

钢管桩广泛应用于海港码头结构中,很多情况下钢管桩需要由多根通过环形对接焊缝连接的管节组装而成。焊接热循环过程在焊缝处残留角变形,该变形将加重焊缝处应力集中程度,大大降低钢管桩的疲劳寿命。本文首先介绍现有板-板对接焊缝角变形应力集中系数计算公式。然后,建立包含角变形钢管桩环形对接焊缝的有限元模型。基于有限元模型,揭示管径参数对应力集中系数的影响规律,探讨板-板公式在钢管桩环形对接焊缝角变形应力集中系数计算上的适用性。本文的研究结果可为工程设计提供参考。     

典型船舶焊接接头应力集中系数有限元分析

利用MSC/Patran and MSC/Nastran对焊接中常见的对接接头焊趾处的应力集中系数进行有限元建模和计算,在分析有限元计算结果的基础上,提出比较完整的估算焊接接头应力集中系数公式。     

大型矿砂船甲板开口角隅应力计算的探讨

甲板开口角隅处应力集中问题一直倍受国内外造船界的关注,本文通过对一艘大型矿砂船甲板开口角隅处进行有限元模拟与计算,比较了角隅处网格大小不同时的应力和角隅处同样的有限元模型板厚不同时的应力,计算结果形象地显示出角隅处的应力集中现象。     

一种降低铰制孔螺栓连接孔边缘应力集中的方法研究

以某大型船用液压设备的止动架导轨为研究对象,利用ANSYS Workbench软件对其进行仿真分析,根据分析结果,可以看出铰制孔螺栓连接的孔边缘处存在应力集中。为降低铰制孔螺栓连接孔边缘的应力集中,在铰制孔螺栓的剪切面处开卸荷槽,并对卸荷槽的尺寸进行研究,得到了卸荷槽的最优尺寸。该方法可以有效地缓解铰制孔螺栓连接孔边缘的应力集中,为降低剪切面应力集中提供了参考,具有一定的工程指导意义。     

FPSO节点焊趾处的裂纹修理形状研究

对焊缝处出现的裂纹进行修理以阻止其进一步扩展,能够有效地延长FPSO焊接结构的疲劳寿命.考虑到应力集中而造成的疲劳寿命的降低,要谨慎选取修理时所采用的形状和尺寸,避免在修理后产生的表面缺陷处出现过高的应力集中.文中旨在进行三维T型焊接节点焊趾处的裂纹修理分析,为了选取合理的修理切口,首先对不同几何形状和尺寸的二维焊接修理切口,如抛物线型和椭圆型等,进行了应力集中系数的计算,并与相类似尺寸的U型切口的计算结果进行了比较.结果表明,当切口的表面半宽长于其深度时,椭圆型的裂纹修理切口具有更低的应力集中系数.随后,选择应力集中较小的椭圆型和U型切口焊接修理形状,并采用更加精确的三维有限元分析方法进行分析,给出了通过打磨等修理方式消除裂纹后得到的三维表面缺陷的应力集中系数,为工程上焊趾处裂纹的修理提供决策依据.     

高桩码头变壁厚钢管桩环向焊缝应力集中系数研究

本文运用数值模拟的方法,建立非等壁厚钢管桩数值模型,通过改变过渡段长度,在弯矩作用下,得到过渡段长度对焊接位置处应力集中系数的关系,并对相应的理论公式做出修正.研究发现,在非等壁厚钢管焊缝位置处设置过渡段有利于降低焊缝位置处的应力集中系数,当钢管的直径在1 m～2.5 m之间时,应力集中系数下降幅度约为5％,当钢管直径...     

柴油机曲轴臂距差与曲轴疲劳强度的关系

研究了柴油机曲轴的臂距差与曲柄销过渡圆角处附加弯曲应力的关系，论述了曲轴臂距差对曲轴疲劳强度的影响，并推导出由于轴系失中引起的曲柄销过渡圆角处的附加弯曲应力计算经验公式。通过实例计算，提出二冲程低速柴油机附加弯曲应力集中系数经验值，同时验证经验公式的可靠性。本文研究成果不仅对曲轴的设计，而且对船舶轴系设计、审图及故障分析均有指导作用。     

船体平板龙骨上不规则开口群应力集中及强度分析报告

船体平板龙骨上不规则开口群破坏了船底板的连续性,在急剧变化断面处产生应力集中,通过有限元分析结合光弹试验,获得各开口角隅处应力系数值。经研究、分析提出的改进措施取得了明显的效果,供有关人员在设计中参考。     

传统船舶落水管设计中存在的疲劳风险与改进方案

采用有限元方法研究目前常规设计的落水管节点在承受单向拉力时的热点应力集中系数。通过计算发现,常规设计的落水管节点具有极大的应力集中系数,对疲劳强度非常不利。从结构疲劳强度的角度来看,传统落水管节点不是优秀的设计形式。为解决传统落水管设计中热点应力集中系数偏大的问题,给出一种落水管节点改进方案。有限元分析结果表明,这种改进方案可有效减小落水管焊脚处的热点应力集中系数,降低落水管疲劳破坏的风险。     

大开口船舱口角隅应力集中问题研究

建立了大开口船舶舱口角隅应力集中有限元计算模型,讨论了４种应力释放孔孔形以及无应力释放孔时舱口角隅处的应力分布情况,并讨论了加加厚板后的应力分布情况。从实用角度分析了应力释放孔和加加厚板的效果,为解决大开口船舶舱口角隅处应力集中问题提供了计算依据。     

曲轴的三维光弹性分析

对万匹机曲轴分别进行了弯曲、扭转的三维光弹性分析，得到了曲轴的弧形凹角和油孔处的最大应力和应力集中系数分布曲线，并计算了疲劳安全系数，为曲轴的强度计算提供了依据。     

覆板对缓解厚板开孔处应力集中的效果和模拟方法评估

针对船舶甲板板等高应力厚板区域开孔的应力集中问题和开孔处覆板的广泛使用现状,在有限元分析方法中利用三维实体单元精确模拟了母板、覆板及焊缝,从而对不同厚度的覆板在缓解应力集中时的效果进行了量化分析。同时针对船舶设计和校核的实际情况,对比了二维单元模拟的不同方法,得出了其中较为准确和可行的方案。     

测深管贯穿甲板热点应力集中系数计算

测深管使用套管形式穿越甲板是一种常见的节点形式,套管式测深管贯穿甲板节点承受单向拉压力,使用有限元方法计算出甲板上焊趾和套管上焊趾的热点应力集中系数,同时根据挪威船级社推荐的计算公式,得到焊根处的热点应力集中系数.通过计算分析小口径测深管3处热点应力集中系数,得到整个测深管连接节点中疲劳破坏风险最大的焊缝位置,对评估使用单套管穿越甲板的小孔径管件的疲劳强度有一定的借鉴意义.     

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。     

PHC桩损伤处应力释放与水平受力影响分析

基于大型有限元软件ANSYS建立单桩有限元模型,以某5万DWT高桩码头为例,计算分析PHC桩在桩基完整性检测割桩处的应力释放以及损伤对水平承载的影响。结果表明:PHC桩在割桩损伤处应力释放明显,损伤区域应力变化剧烈,损伤处应力变化规律和应力集中系数与桩的预应力水平无关;水平荷载作用时PHC桩的预应力对于提高损伤桩的抗裂效果明显,损伤处受应力集中影响,预应力水平越高损伤处应力变化越大,而且最不利应力位置也下移到损伤平台内侧处。     

有限元分析在船舶轴系设计中的应用

使用Abaqus软件建立船舶轴系中间轴的模型,通过有限元方法计算轴法兰过渡处的应力集中系数,分析应力集中系数与轴系扭振计算结果之间的关系。相比于单圆弧过渡,三段式圆弧过渡将应力集中系数减小了20%,持续运转扭振许用应力提高了38%,瞬时运转扭振许用应力提高了17%。运用有限元分析方法检验校核了船舶轴系设计的合理性。     

“GBK”轮2号MAN.L52／55A主机№8缸连杆螺栓断裂事故研究

编者认为此螺栓断掉原因：一是４只螺栓上紧力不均。二是此断掉螺栓安装时未将螺纹部分全部拧进螺孔，使断裂螺纹处应力集中。