LNG管道冷应力数值模拟

在LNG船舶设计建造中,用于运输、装卸的液化低温管道需承受-160 ～+80℃的温差变化,在这个过程中极易对船舶的管道造成应力损伤,因此有必要对LNG船舶管道进行应力分析.文章基于CFD建立T型三通管管道模型,利用FLUENT软件进行数值模拟,从不同支管管径和不同预冷速度2个角度,研究支管管径、进口流速对三通管内压力场...     

海洋钻井平台T型接头的应力分析

本文从A.C.Scordelis提出的把闭合圆柱薄充分成两个半壳的方案出发,通过位移函数及Fourier展开,求解了圆柱薄壳的八阶偏微分方程,得出海洋钻井平台T型接头应力分布的解析解,编制了相应的计算程序。对支、弦管之间的载荷传递系数,提出沿交贯线的垂向位移应根据支、弦管间的位移连续条件来确定的假设,使支管的直径d与弦管直径D之比较大时(d/D>0.3),本解析解的结果与试验及有限元计算结果相接近。最后,对不同几何尺度的T型管接头进行了系列计算,绘成曲线,供设计者参考。     

基于Auto CAD二次开发的管系开孔技术研究

对海洋钢结构建造中最常见的支管在主管上开孔的结构进行深入分析研究。利用空间解析几何及高等代数中相应的理论,推导了支管在主管开孔的放样、展开数学模型。最后在熟悉和掌握Auto CAD二次开发工具VBA的基础上,编制软件,进而取代手工放样和展开,显著减少了工作量,达到了提高工作效率及精度的研究目的,并为其它形式开孔技术的研究奠定了基础。     

预加轴力下加强冷弯T型方钢管节点抗冲击试验研究

为深入研究加强方式对T型方钢管节点的抗冲击性能的影响,文章进行了预加轴力下加强冷弯T型方钢管节点抗冲击性能试验研究,研究了主管内部加劲肋和主管上翼缘垫板加强对节点试件冲击力、支管顶部及主管底部变形发展等受力性能指标的影响.通过试验得到管节点在冲击荷载作用下的破坏模态、冲击力和位移时程曲线以及荷载-位移关系曲线,获得加强后节点在冲击荷载作用下的抗冲击工作机理,为管结构抗冲击设计和加固维护提供参考.     

主管受拉K型管节点抗冲击性能有限元研究

偶然荷载引起的撞击会造成海洋平台中的管桁架严重损伤,尤其是管节点的破坏,严重时会导致整个平台的损坏,因此管节点是海洋平台设计研究中的一个重要内容.本文以海洋平台中常见的K型管节点为研究对象,利用有限元软件ABAQUS研究了3个主管在受拉状态下的K型管节点的抗冲击性能.在研究过程中以几何参数和荷载参数为主要变量,分析了各相关参数对管节点的抗冲击性能的影响.确定了K型管节点在冲击荷载作用下的破坏模态.在对冲击力、位移、能量耗散等时程曲线的分析中揭示了抗冲击性能工作机理.研究结果表明:支主管的径厚比以及支管的拉压状态对管节点所受到的最大冲击力和节点变形具有较显著的影响.     

流动冷却水对船舶管路的冲刷加速腐蚀机理

为研究船舶冷却水管路流动冲蚀失效过程,明晰冷却水管路易发生腐蚀破损的薄弱部位,建立船舶冷却水系统管路数理模型,采用基于CFD数值模拟的方法研究冷却水管路系统压力场和流速场运行特性,结合引发流动冷却水冲蚀管道的机理,得到弯头、三通管等易损部位的流速、湍动能、剪切应力和压力的参数分布。分析冷却水管路内流场,判定三通管流出支管易遭受冲击腐蚀和冲刷腐蚀,三通管焊缝区域易遭受空泡腐蚀,弯管中游靠内壁区域受冲击腐蚀、冲刷腐蚀和空泡腐蚀。     

T型管节点抗冲击性能研究

为研究T型管节点的在冲击性荷载下的力学性能,文章首先采用有限元软件ABAQUS建立了构件冲击荷载下的理论分析模型.在验证模型可靠性的基础上,分别以管节点的几何参数和荷载参数为主要影响因素,分析各相关参数对节点抗冲击性能的影响.分析结果表明:支、主管的管径比与主管的径厚比,对管节点所受的最大冲击力、冲击力作用时间,节点变形情况有较大影响.     

锥头连接形式的管节点静力强度计算分析

以T形管节点为例,采用有限元分析的方法,分析支管与主管连接部位采用锥头形式的管节点的静力强度。计算表明,采用锥头连接的节点会显著降低管节点的承载力,但是通过将节点附近主管管壁厚度加大的方式可以明显提高节点的承载能力。该方法可以用于工程设计。     

主管受撞T型管节点抗冲击性能研究

突发事件引起的碰撞会造成海洋平台管桁架结构严重损伤,特别是管节点的破坏,严重时将导致平台报废。文中根据工程中常用的管节点参数确定典型分析节点,采用非线性有限元分析方法,分析主管受到碰撞的管桁架T型节点的变形发展过程,确定节点的破坏模态;在对冲击力、位移、应变和落锤速度等时程曲线的分析中,揭示抗冲击工作机理。分析结果表明:节点变形以受撞区域的主管上表面发生局部屈曲为主,节点的整体变形相对较小,并在主管上表面形成"8"字型塑性铰线。     

多向半自动气割机的改装及专用简易充磁器

青岛切割机械厂生产的多向半自动气割机,为大合拢接缝的全位置机械化切割提供了实现的可能。我们根据生产需要,对其进行了下述改装。(1)为使两条割缝互相平行,在横向滑杆上装置两把割炬,依靠两割炬行走轨迹的等距性来达到割缝的互相平行。并且两割炬的相对位置可以移动,以便调节割缝距离(图1)。(2)为了便于调节切割火焰和去除切割氧孔内的飞溅金属,在横向滑杆上增添了一个摇倒装置。它能将割嘴方便地旋转90°角。     

手提式光电跟线切割机简介

我所在浙江大学和南字824部队等单位的协助下,初步研制成功一种手提式光电跟线切割机(如图)。这种跟线切割机的基本原理是,在切割小车上安装光电检测装置,利用光学系统,将划在钢板上的白色号料线条,投影成象在     

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。     

海洋工程结构中多管-板相贯的求交算法

本文综合分析了多管－板相贯的几何特点,并依据这些特点提出了多管－板相贯求交的一个通用算法,根据这一算法数控切管机成功地实现了这类坡口一次数控切割成形,极大地提高了生产效率。本文并给出了一个较为典型的算例。     

深海中立管群的锁住现象

对于深水立管群在高雷诺数下的涡激振动的锁住现象作了系统的试验研究,发现立管群在垂直于来流和顺流两个方向上的固有频率之比、中心管和卫星管的直径、数目、配置方式及来流攻角等对立管群的锁住范围、振幅、运动模式等有很大影响,其稳态阻力系数高于只能在一个方向运动的值。还研究了立管群表面粗糙度及来流中的湍流度的影响。发展了立管群在锁住时的静态、动态响应和应力分析的三维计算程序。考虑了顶部偏移运动和所施张力的影响。计算程序可适用于沿立管全长有中等程度变化的海流。可给出锁住时的最大振福及最大应力分布。     

安装工艺

（上接2008年第五期） 管装 管子制作 管系放样 piping layout 按比例绘出船体型线、结构，并布置每一系统的管路及有关设备，根据此图通过计算求得管路的管段实际形状、尺寸、绘制加工用的管子零件图及管子安装图的过程     

支管布置方式对输液管路压力脉动影响的试验研究

用实验方法研究不同支管布置方式的输液管路压力脉动问题。对于输液管路模型系统,测取3种流速28种支管布置方式下3个端面上各测点压力脉动信号,通过对压力脉动信号的分析,研究不同支管角度及支管位置对管内流体的影响。     

深水钢悬链线立管非线性动力分析

钢悬链线立管是近年来国内外发展起来的一种新型深水立管系统,由于成本低、对浮体运动有较大适应性,且耐高温高压环境而受到广泛关注。本文主要对钢悬链线立管的运动进行了时域模拟,采用三维集中质量法建立了深海立管模型,考虑重力、浮力、流体拖曳力、张力、惯性力、剪切、弯曲刚度及海床作用的影响。分别用Newton-Raphson和Newmark-β数值方法求解立管的静态、动态特性。主要分析了钢悬链线立管的构型、张力、剪力和弯矩特性,分析了系缆在顶端不同幅值不同频率激励下疲劳特征点的有效张力变化趋势,对比分析了剪切、弯曲刚度对钢悬链立管顶端张力产生的影响。     

缓波形钢悬链立管时域动力与疲劳分析

为研究缓波形钢悬链立管相对于简单钢悬链立管在运动、强度及疲劳等性能方面的变化,并充分考虑与其强度及疲劳特性有关的影响因素,以进一步提升其工作的安全性,基于悬链线法和集中质量法对缓波形钢悬链立管进行静力、动力分析,利用S-N曲线法对其进行疲劳分析,将缓波形钢悬链立管动态运动计算结果、强度及疲劳特性与简单钢悬链立管进行对比,探讨总结了不同立管设计参数对其运动特性的影响规律。     

深水缓波型刚性立管的设计方法

缓波型刚性悬链线立管由于其良好的力学性能和较低的成本,适用于深水油气田开发。本文详述了缓波型刚性悬链线立管的设计准则和设计流程,给出了分布式浮块的设计方法和等效原则,推导了等效水动力参数的计算公式。通过静力分析,得到了不同浮块的布置位置和浮力系数对立管形态、顶端张力、弯矩分布的影响;通过动力分析,得到了沿管等效应力响应的分布规律,为缓波型刚性悬链线立管的设计提供了有益的参考。     

基于数据驱动的船体板件数控等离子切割精度控制

摘 要：船体板件切割的尺寸误差直接影响船体分段制造的尺寸精度,造成分段精度难以满足整船装配精度要求。为提升船体板件的数控等离子切割精度水平,本文首先基于板材切割过程的大量精度数据,引入统计过程控制(Statistical Process Control, SPC)方法,评价了数控等离子切割的精度状况;然后再结合现场工艺过程分析精度数据的过程控制图,确定了影响切割精度的主要因素;同时,针对主要影响因素提出了相关改进措施,并借助过程控制图对切割精度进行循环控制;最后使用假设检验的方法,从样本到整体验证了切割精度的提升。