钢箱梁板单元件变形火工矫正技术

火工矫正是钢结构领域生产实际中对焊接变形进行矫正的常用方法。本文针对钢箱、梁桥和梁板单元件各类变形形式,详细介绍了加热顺序、位置、温度、形状等火工矫正参数,以及不同变形形式下采用的不同矫正方法,并分别对其矫正工艺进行了阐述。     

钢箱梁板单元焊接变形控制措施

某大桥主桥钢箱梁板单元为正交异性结构,焊接制作过程中产生明显的角变形。本文结合实际工程中控制顶板单元焊接变形的方法,通过计算与有限元技术对关键问题进行了分析。     

客船上层建筑薄板板架的变形控制与火工矫正

中小型客船上层建筑中的甲板及其下围壁通常都是薄板板架结构。薄板板架结构在冷热加工、大中小组装、焊接、吊运中都会产生各种变形。本文论述上层建筑薄板板架结构在预加工、薄板拼接、构件加工、小组装、分段组装中的变形控制,以及变形的火工矫正工艺原则和施工流程等。     

双相不锈钢热处理变形矫正工艺预研

对于2205双相不锈钢焊接后产生的变形,船东一般要求不能通过火工的方法予以矫正;而双相不锈钢在焊接过程中很难控制其变形,双相钢拼板焊接后产生的变形一般用油泵顶或加强筋拉等方法加以矫正,过程复杂。通过介绍沪东中华造船（集团）有限公司在双相不锈钢上应用热处理工艺进行变形矫正的一些分析与试验,提出矫正作业关键控制要点,为相关建造领域中的变形矫正提供预先理论性研究支撑。     

5083铝合金平板对接焊接变形实验与计算分析

采用实验和数值模拟对5083铝合金焊接变形规律进行了研究。采用热弹塑性有限元法对平板对接焊变形进行分析,结果表明,采用板单元有限元计算的平板焊接横向、纵向、面外变形分布与实验测量结果一致。     

船舶甲板分段纵骨焊接变形和残余应力数值模拟

基于非线性分析软件Abaqus,采用顺序耦合的热弹塑性有限元方法研究典型船舶甲板分段纵骨焊接的变形与残余应力问题。焊接过程中的温度场分析采用具有截面积分shell单元的shell/solid模型,移动热源为高斯分布与均匀体组合热源,材料考虑应变随温度变化的特性。通过与T型接头焊接实验结果对比,验证了方法的可靠性。在此基础上,计算分析了甲板分段纵骨焊接的整体变形和局部板格变形,并讨论了外板纵向和横向焊接残余应力分布规律。     

固有应变的概念及其在船舶建造中的应用

本文阐述了固有应变的基本概念及影响因素,介绍了以固有应变为基础的弹性板单元有限元残余变形预测法。通过典型船体结构的焊接变形预测和船板的热应力弯曲成形变形计算的实例,验证了固有应变为基础的弹性板单元有限元残余变形预测法在船舶工业中应用的可行性。     

造船焊接变形矫正新方法的探讨

船舶上层建筑采用的是薄钢板建造,焊接变形就不可避免,特别是薄钢板的焊接变形是无法完全消除的。介绍了薄钢板焊接变形矫正中目前主要采用的2种方法,即机械矫正和火焰矫正方法,同时,介绍了随着IMO（国际海事组织）的PSPC（所有类型船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准）在船厂的实施,对于漆膜破损控制越来越受到船厂的重视,传统的火焰矫正方法受到制约,因此,有必要推行感应加热矫正这种新的薄钢板焊接矫正方法。     

焊接结构反变形的有限元法计算

提出通过对有限元法确定焊接结构反变形的方法,运用热弹塑性有限单元法和固有应变为基础的弹性板单元的有限元法分别对平板和简单的立体结构进行了模拟计算,验证了本方法的可行性。     

激光焊接夹层甲板板格强度计算的子模型方法

提出了基于有限元软件ANSYS的激光焊接钢质夹层甲板板格结构强度计算的子模型方法。分别对考虑激光焊接焊缝缺陷的I型夹层板格结构的壳单元计算模型和体单元子模型进行强度分析,并与全部体单元模型的芯层与上下面板连接处及面板中部处应力分布计算结果进行对比,验证壳单元计算模型和子模型方法用于计算夹层甲板板格强度的正确性。计算结果表明,对强度特征关注区域,可建立多个体单元子模型,确定子模型边界影响区域范围,从而可较为准确地评估夹层甲板板格结构强度特性,包括焊缝处应力分布。壳单元计算模型可获得较为精确的板格变形值,但无法考虑激光焊接焊缝缺陷,获得的焊缝处最大应力值明显偏小。     

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。     

特殊用途重载轴承滚子型线参数的优选设计

一种特殊用途轴承,在使用时存在边缘效应,局部应力较大,使用寿命较低。为此,建立了轴承的详细接触分析有限元模型并进行了验证。采用工程对数凸型对滚子型线参数进行优选设计,用python程序实现滚子节点网格参数自动更新,实现多方案的自动分析。对不同型面修型参数和滚子圆角半径进行了多方案计算,得到了优选方案,避免了边缘效应,并使轴承滚子和内圈应力下降15%以上,效果显著。     

行星滚柱丝杠90kN电动缸整机模态与轴向静刚度分析

以行星滚柱丝杠90kN电动缸为研究对象,采用有限元方法对电动缸整机结构进行模态分析,得出电动缸前16阶固有频率、主要的振动部位(形式)及其与激励源之间的共振避开率,为后续振动分析和结构减振优化奠定基础。通过仿真90 kN拉、压轴向载荷下电动缸的轴向变形情况,得出其静刚度特性,为后续变载荷下的精确位置控制提供参考。     

海工辅助船双导缆滚轮的研究与设计

阐述了海工辅助船双导缆滚轮的研究的必要性。对常见单导缆滚轮的结构形式进行简要介绍,并以此为基础提出双导缆滚轮的初步形式。经初步分析后改进并确定了最终的结构形式。严格的推导了其载荷分布的形式,指出因惯性思维易导致的问题。并针对较严重的典型工况采用有限元方法进行了强度分析。最后就制造安装中关键的技术难点提出了解决方案。     

基于模糊可靠性理论的高速线材轧辊优化设计研究

工作时受交变应力的作用,高速线材轧辊断裂问题时有发生.文章利用模糊可靠性理论,探讨在随机变量和模糊变量组合时轧辊的模糊可靠性设计方法.设计实例和生产实践证实了该方法具有优化设计的效果,使轧辊使用寿命显著提高.     

Dynamic loading history and collapse analysis of the pipe during deepwater S-lay operation

In the deepwater S-lay operations depending on the required stinger radius and rollers configuration, relatively large plastic deformation is induced when the pipe passes over the stinger, under the combined loadings of bending, axial tension, roller reaction force and the pipelay vessel motion. The resulting plastic deformation does not vanish after the pipe leaves the stinger. It accumulates until the pipe reaches the seabed. The inherited residual deformation might reduce the collapse capacity of the pipe under the external pressure loading. The present paper investigates the dynamic loading history of the pipe during the S-lay operation based on a test-verified finite element model, and then calculates the residual plastic deformation of the pipe cross-section after the pipe reaches the seabed. Finally, the nonlinear collapse analysis is implemented based on the modified RIKS method to evaluate the capacity of the installation-induced deformed pipe. The results confirm that the deepwater S-lay operation will lead to obvious plastic deformation of the pipe, which decreases the pipe collapse capacity to some extent.     

大型全回转起重机滚子夹套式回转支承装置的承载滚轮轮压分布研究

讨论大型全回转起重机滚子夹套式回转支承装置的承载正滚轮和工作性反滚轮的理论轮压计算方法,并通过实例计算与ANSYS有限元计算结果进行比较,找出两种计算方法的差异,分析其中的原因。     

托管架结构的动力响应分析

S型铺管法的铺管船、管道与托管架之间存在很强的动力耦合作用,难以依靠理论或数值方法准确地得到管道对托管架的动力作用。因为设计荷载的未知,托管架在铺设时的动力响应也难以确定。本文提出了一种能够分析托管架动力响应的方法,利用模型试验测量托管架的托辊动荷载,并建立原型托管架的有限元模型,将托辊动荷载及船体运动作为时域分析的荷载和边界条件引入有限元模型,并根据工程规范对托管架的动强度和动刚度分别进行了验证。     

YX3138多用途供应船尾滚筒设计计算及研究

尾滚筒作为多用途供应船上不可缺少的设备之一,对于保护船体尾部结构以及防止锚链及缆绳的磨损有着至关重要的作用。结合实际项目,介绍了船用尾滚筒的设计方法,并利用有限元分析对其结构强度及稳定性进行了验证。     

Cyclic plastic deformation of overbend pipe during deepwater S-lay operation

In deepwater S-lay operations, the combined influences of stinger curvature, axial tension and roller support force can induce very large plastic deformation in the pipe. Dynamic loads from vessel motion and pipe sliding down the stinger lead the cyclic plastic deformation. This paper investigates the cyclic plastic stress history of the overbend pipe subjected to the dynamic pipelaying loading. The dynamic roller support forces are obtained through an innovative large scale hybrid substructure experiment constructed to simulate the pipe-stinger impact behavior. The measured roller forces are used to verify a 3D finite element analysis results developed with ABAQUS/Standard to observe the dynamic pipe stress history. The results confirm that the roller support can induce stress concentration in the pipe and the combined dynamic pipelaying loadings can cause extensive cyclic plastic deformation.