应力应变六参数方程及其在结构稳定性计算和实验中的应用

本文用一个六参数方程来描述材料应力应变间的非线性关系,导出了计算结构稳定性的解析算式。其中采用一些参数反映了各种因素对结构稳定性的影响,并可将结构的强度和稳定问题合并计算。本文的解析算式适用于多种承压结构,它阐明了承压结构稳定性的模型实验原理,提出了改进模型实验的新方法。本文还证明:计算梁柱稳定问题的三个著名经验算式是本文解析算式的三个简化形式,解决了经典稳定理论中长期存在的计算球壳稳定性的困难。     

锥柱结合壳设计研究

为优化带凹角的锥柱结合壳舱室的设计,编写结构计算程序,对锥壳的强度与稳定性计算及锥柱结合壳舱室稳定性计算通过规范的解析式求解,对锥柱结合壳的凹凸角强度计算通过迁移矩阵法求解。程序采用自动计算节点坐标方法,解决结构参数的改变需求,从而实现优化计算。     

复合材料地效翼船结构设计计算方法研究

[目的]在复合材料地效翼船的结构设计中,目前尚无相应的对其结构进行强度和稳定性评估的规范方法。选取复合材料地效翼船设计中夹芯复合材料主浮舟及机翼这2个关键部件的结构强度及稳定性计算方法开展研究。[方法]重点探讨主浮舟及机翼结构的设计载荷计算方法,以及对应夹芯板的强度衡准、整体及局部稳定性计算方法与衡准。利用建立的计算方法对复合材料地效翼船主浮舟的总纵弯曲强度、机翼结构强度以及稳定性进行算例分析。[结果]结果表明,建立的计算方法可以用于复合材料地效翼船主浮舟和机翼结构的强度及稳定性计算,算例中的复合材料地效翼船设计方案满足结构强度和稳定性要求,经受住了实船试验的考核验证。[结论]所得方法可供复合材料地效翼船结构设计计算参考。     

趸船引桥结构强度有限元计算及结构改进方案研究

以某趸船引桥结构为研究对象,在两种载荷状态下对引桥结构强度进行有限元直接计算,在此基础上,就引桥连接方式以及车辆行进方式做了两组对比研究并得到相关结论。最后,就结构强度计算中发现的问题提出结构改进方案并进行效果验证,希望可以为此类结构的设计和使用提供参考。     

有限元方法在30万吨级超大型浮船坞设计中的应用

在30万吨级超大型浮船坞的结构设计中应用有限元计算方法来评估坞体结构强度讨论了超大型浮船坞的结构规范适用性问题。采用的有限元计算分为两大类:一类是坞体总纵强度的有限元计算分析,包括全坞粗网格有限元计算以及进一步的局部结构细化分析;另一类是坞体局部强度的有限元计算分析,包括首尾浮箱平台强度、坞墙稳定性和锚泊设备支撑结构的强度计算。通过一系列完整的有限元计算,说明现行的浮船坞规范仍然适用于超大型浮船坞,并最终得出了一些具有实用价值的结论。     

潜艇耐压舱段静动力性能计算分析

对一定几何尺寸、水深下的潜艇耐压舱段，设计满足强度和稳定性要求的较佳结构；以环肋柱壳为例分析各结构尺寸对其强度和稳定性的影响，并对其在流场中的振动频率进行计算分析。本设计及频率计算采用C#语言自编程序软件，快捷准确有较强实用性和工程意义。最后采用软件Ansys建立环肋柱壳模型，计算其失稳压力及频率，进一步证明理论分析结果的可靠性。     

有限元方法在30万吨级超大型浮船坞设计中的应用

在30万吨级超大型浮船坞的结构设计中应用有限元计算方法来评估坞体结构强度并讨论了超大型浮船坞的结构规范适用性问题。采用的有限元计算分为两大类:一类是坞体总纵强度的有限元计算分析,包括全坞粗网格有限元计算以及进一步的局部结构细化分析;另一类是坞体局部强度的有限元计算分析,包括首尾浮箱平台强度、坞墙稳定性和锚泊设备支撑结构的强度计算。通过一系列完整的有限元计算,说明现行的浮船坞规范仍然适用于超大型浮船坞,并最终得出了一些具有实用价值的结论。     

有限元方法在30万吨级超大型浮船坞设计中的应用

在30万吨级超大型浮船坞的结构设计中应用有限元计算方法来评估坞体结构强度讨论了超大型浮船坞的结构规范适用性问题.采用的有限元计算分为两大类:一类是坞体总纵强度的有限元计算分析,包括全坞粗网格有限元计算以及进一步的局部结构细化分析;另一类是坞体局部强度的有限元计算分析,包括首尾浮箱平台强度、坞墙稳定性和锚泊设备支撑结构的强度计算.通过一系列完整的有限元计算,说明现行的浮船坞规范仍然适用于超大型浮船坞,并最终得出了一些具有实用价值的结论.     

大型组块浮托安装的对接分析

考虑到大型组块浮托安装对接工况往往是组块结构强度设计的控制工况,有必要进行计算分析,结合对接过程中荷载转移的5个控制阶段以及对接分析中的基本荷载、组合荷载和边界条件设置,再考虑到组块与导管架对接耦合装置(LMU)的设计性能和变形特点,在组块SACS计算模型的边界条件设置中引入弹簧单元,用来等效模拟实际对接过程中导管架和LMU对组块腿柱底端的约束作用,改进后的边界条件设置方案更接近于大型组块浮托安装的工程实际,对比分析对接分析边界条件设置传统方法和改进方法的计算结果可知,后者算出的主杆件应力比和主节点冲剪应力比相对较小,因此采用边界条件设置改进方法的对接分析,可为大型组块结构强度控制和结构重量控制提供设计依据。     

集体逃逸舱开孔耐压球壳优化设计

开孔耐压球壳是集体逃逸舱的主要承压结构,其强度和稳定性直接关系到逃生人员的生命安全。本文推导了计算静水压力下开孔耐压球壳应力的解析单元法(AEM),该方法与有限元法计算结果吻合。对开孔耐压球壳极限强度进行有限元分析,用响应面法(RSM)建立非线性稳定性近似公式。基于强度和稳定性计算公式,联合采用多岛遗传算法(MIGA)和Hook-Jeeves法进行优化设计,得到满足强度和稳定性要求重量最轻的设计方案。     

船体梁与加筋板极限强度可靠性设计

本文应用结构可靠性分析方法,分别以船体梁和船体纵向加筋板极限承载能力为失效模式,对船体结构进行了安全评估和可靠性设计。应用所开发的新的改进可靠性计算方法,计算了基本物理量的不确定性对船体结构极限强度函数统计特征的影响,同时结合所开发的用于直接估算船体梁和加筋板极限强度的荛用计算方法,确定出不同船体结构的失效概率和设计目标安全指数,推导了局部安全因子,可以进行船体结构的可靠性设计与再评估。     

抽柱式两跨大跨度门式刚架分析研究

通过秦皇岛港1.8万m^2散装化肥库的设计和工程实践，对国内首次采用的带天皮带机廊道抽柱式、两跨大跨度轻钢门式刚架结构的强度计算和稳定性分析、托架的联结构造、支撑系统的设置进行了简单介绍，总结了此类轻钢结构的特点和所采取的构造措施，并对此类结构设计提出了方法和建议。     

刚性充气艇结构的有限元分析

船舶用玻璃钢力学性能指标目前尚无完善统一的标准,同时缺乏新颖玻璃钢艇体结构强度的计算规范,只能直接计算艇体结构强度。在研究刚性充气艇结构的基础上,利用Patran软件建立有限元分析模型,采用第一强度理论对艇体结构进行校核。分析中所采用的方法对于正确地进行刚性充气艇整船直接计算具有指导作用和实用价值。     

潜艇耐压液舱结构稳定性的初步研究

用有限元法分析研究潜艇耐压液舱结构的稳定性问题，通过实例分析，证实所采用的应用软件是可靠的，并指出了该区结构不存在总稳定问题，保证应力强度的耐压船体壳板，密加纵骨的耐压液舱壳板及密设加强筋的实肋板局部稳定性都是有保护的。由此可见，耐压液舱结构稳定性不是矛盾的主要方面，结构的安全性主要受制于应力强度。这些结构对耐压液舱结构的设计有重要意义。     

承受静水外压作用的圆柱形壳体结构优化设计

加强圆柱壳是最重要的深海耐压结构形式之一,是深海装备和人员安全的基础保障以及设备发挥正常功效的载体.水下的工作深度越深,耐压结构承受的海水外压力越大,对耐压结构的强度与稳定性的要求就越高,迫切需要开展结构优化设计,减轻结构自重,提高有效负载.文中分别采用快速下降算法和遗传算法,在保证耐压结构强度和稳定性以及满足基本加工工艺要求的条件下,进行耐压柱壳结构优化设计,所得计算结果对于耐压结构设计具有指导作用.     

多用途拖船尾滚筒结构强度计算及研究

该文采用有限元方法对某型多用途拖船尾滚筒的结构强度及稳定性进行了分析及计算,尝试利用了积分加载的方式施加结构的外载荷,分两种不同的工况对结构的主要参数进行了具体分析和比较,计算结果及经验分析验证了该外载荷施加方式的正确性,为尾滚筒的结构强度设计及稳定性分析工作提供了一定的参考。     

计及材料非线性的HOV球形耐压壳结构设计

深水轻载作业型HOV概念研究是耐压壳体结构设计的一部分,其强度与稳定性需满足规范要求。由于相关规范中对球形耐压结构大开口及围壁的形式没有具体要求,其舱口结构形式的确定主要通过“有限元分析方法”进行,对耐压壳体及舱口结构进行设计、分析与研究。首先确定耐压壳的尺寸和材料、舱口内径。进而提出三种设计方案分别为：弧形连接、直接连接和围壁加强结构。分别对三种方案进行相应的分析与计算。考虑强度与稳定性要求对三种方案进行对比分析,其中稳定性分析要考虑材料的非线性问题。最后给出最优方案并进行强度与稳定性校核。     

对重力坝设计深层抗滑稳定分析的探讨

当坝基存在不利的缓倾角软弱结构面时，重力坝的深层抗滑稳定计算是关系到大坝安全的重要问题。对此问题的计算，电力行业和水利行业的相应规范采用不同的方法。笔者以宝泉抽水蓄能电站下库重力坝的深层抗滑稳定计算为例，分别用这两种方法进行计算，并分析比较了两种计算方法下计算结果的差异。     

PLAXIS在防波堤稳定计算中的应用

采用有限元强度折减法进行防波堤稳定计算,并在计算中充分考虑施工步骤对于稳定计算的影响。分析孔隙水压力及有效应力随时间的变化以及对防波堤稳定性的影响。结果表明,PLAXIS可以应用在软基防波堤稳定性计算中,对实际工程计算具有指导意义。     

用ANSYS进行甲板板架稳定性计算

研究了用ANSYS软件进行线弹性甲板板架稳定性计算的实用方法。介绍了采用ANSYS进行结构稳定性计算的理论及结构失稳计算的一般步骤，用支柱稳定性计算和板稳定性算例验证了ANSYS线弹性结构失稳计算的正确性，以此为基础研究了用ANSYS对甲板板架失稳的计算方法。通过对未简化和简化的两种甲板板架有限元模型的计算，表明采用简化的板架有限元模型可方便获得甲板板架结构的整体欧拉应力值。