螺栓预紧力对舰用汽缸力学特性的影响研究

针对螺栓预紧力对舰船设备力学特性影响研究较少的现象,以某舰用汽缸为例,研究螺栓预紧力对其力学特性的影响,对舰用汽缸在无螺栓预紧力和螺栓预紧力不同工况下进行对比,分析汽缸的变形和螺栓的强度。研究表明：为使舰用汽缸工作时发生较小相对位移,增强密封性能,在保证螺栓强度条件下应充分发挥螺栓预紧力作用,其预紧应力应控制在其材料屈服极限的45%～52%之间。     

螺栓预紧力的加载方法研究

螺栓预紧力的准确加载对于螺栓应力分析以及螺栓联接组件的受力特性分析起着至关重要的作用。本文以某型调距桨叶根螺栓为分析模型,在有限元分析软件中建立计算模型,采用仿真分析的方法对螺栓预紧力的加载方法进行研究,建模分析计算表明,两种计算方法均能有效地模拟螺栓的预紧效果。     

联接螺栓的预紧力和防松

通过对普通联接螺栓的预紧力和防松问题进行研究分析,得出可靠的确定螺栓预紧力和螺栓防松的方法,对于船舶设计有较好实用价值。     

舰船轴系用液压紧配螺栓最佳预紧力的设计研究

通过对舰船轴系用液压紧配螺栓的受力分析,推导出液压紧配螺栓最佳预紧力的计算公式,得到了最佳预紧力计算系数M和法兰面靠摩擦力传递的扭矩系数K,进而得出紧力查值表,并与SKF公司用户手册系列参数表数据进行对比,验证了结论的准确性,为其在舰船轴系中的应用提供一种参考方法.     

上层建筑在起吊冲击载荷作用下结构强度分析

以10.5万t油船为例,根据电机启动特性,运用MD/Nastran软件瞬态分析方法,对上层建筑在起吊瞬间各种不同工况下的动态响应进行计算,并对上层建筑平稳吊装过程中的应力进行计算。通过对比这2个阶段的结构应力,检验目前使用的上层建筑吊装安全系数的可靠性。     

深水法兰连接机具螺栓预紧方法及装置研究

随着陆地和浅水油气资源的日益枯竭,急须开发深水油气资源以满足国民经济发展对能源的需求。法兰螺栓连接是深水管道连接的常用方法,也是深水管道回接必须攻克的难点。深水法兰连接机具是应用于深水管道法兰连接的一种专用设备,确定深水法兰连接机具的螺栓预紧方法对开发设计深水法兰连接机具具有重要意义,通过对比几种常用的螺栓预紧方法,确定了适用于深水的螺栓预紧方法,并设计了一种深水工作的螺栓预紧装置。该研究成果对机具的进一步开发,促进我国深水作业设备发展和提高我国深水管道连接技术具有一定意义。     

冲击载荷作用下船体变形的数值模拟研究

为了提高船体在冲击载荷作用下的刚度和强度,从而应用在船体的强化设计中,研究冲击载荷作用下船体变形的数值模拟方法,提出基于连续体模型应力评估的船体变形的数值模拟模型,进行船体变形的应力屈服力学分析,建立在冲击荷载下的船体变形的延性断裂行为学模型,采用断裂韧度的规则化测试方法进行船体变形的数值模拟,结合连续体模型应力评估方法进行船体变形的机械强度分析和屈服响应评估,实现船体变形关联约束参量的准确评估和数值模拟。仿真测试表明,采用该方法进行冲击载荷作用下船体变形的数值模拟的精准度较高,通过准确模拟船体变形应力参数进行机械强度设计,改善船体抗冲击载荷能力。     

船舶在冲击载荷作用下的可靠性结构设计

当船舶航行在复杂水域时,不可避免会发生碰撞事故,若船舶的结构不够稳定,在这种碰撞的冲击下,可能会发生非常严重的事故,造成船舶沉没。因此在船舶设计时,就要充分考虑结构的稳定性和抗冲击能力。本文对船舶的冲击载荷和应变率概念进行阐述,并基于这2个指标重点优化了船舶的可靠性结构,通过动力学相关定理,对甲板受到冲击时的应力分布进行仿真分析,在提高船舶的甲板耐受力的同时,大大加强了其抗冲击能力。     

钢丝绳减振器冲击载荷特性模型研究

为了分析钢丝绳减振器冲击载荷特性规律,进行了准静态加载试验和冲击试验.通过试验分析发现,冲击曲线和静态曲线均为非对称滞回曲线,前者的回线面积要大于后者.依据试验结果,将冲击载荷特性分解为不依赖速率的非对称滞迟特性和依赖速率的粘性效应两个不同部分,并从干摩擦机理上对依赖速率粘性效应的出现进行初步解释.基于这一分解方式,对各环节的特性进行数学描述,并将它们耦合,从而建立钢丝绳减振器冲击载荷特性模型.最后,以冲击特性理论模型和实测冲击输入为基础,建立基础冲击输入的单自由度系统,并采用数值方法计算冲击响应.冲击响应理论计算结果与实测结果基本吻合,说明所建立的钢丝绳减振器冲击特性理论模型是合理的.     

冲击载荷作用下中间轴承流体润滑性能研究

为准确了解冲击载荷作用下中间轴承润滑性能,以流体润滑理论为基础,建立冲击载荷作用下中间轴承流体润滑数值分析模型,考虑表面公差参数影响因素,采用有限差分法求解Reynolds方程,获得冲击载荷作用下的中间轴承油膜厚度、轴心轨迹等参数,对比分析得到冲击载荷作用下中间轴承润滑性能的影响。     

船用917钢抗冲击性能试验

无论金属材料或是非金属材料,其力学性能都是与应变率相关的.由于应变率历史效应以及在高速变形条件下产生绝热剪切带等不稳定性因素,使得材料对于高应变率响应的问题变得十分复杂,而一些实验方法则起到了重要作用.材料的本构关系是与水下爆炸等现象仿真研究的精度直接相关的,材料在高应变率下本构关系的确定,对水下爆炸等产生高应变率现象进行仿真研究具有重要意义.本文通过Hopkinson杆装置对船用917低磁钢进行了抗冲击性能研究,并由试验给出了仿真研究中适用的本构关系.     

舰船轴系用高强度液压紧配螺栓研究的技术进展

分析了国内外舰船和电站中液压紧配螺栓的研究应用现状,阐述了轴系用高强度液压紧配螺栓的设计理念,列出了各国船级社对液压紧配螺栓直径量的选取及相关要求,指出了现阶段存在的主要问题以及今’后的主要研究方向。     

冲击载荷下加筋板非线性瞬态分析

本文用半解析的方法分析了横向冲击载荷下加筋板的非线性瞬态响应。考虑膜力的存在，忽略筋截面上的剪切应力，引入板的应力函数，采用离散加筋板模型，运用能量原理建立加筋板的动响应控制方程。假设挠度为双级数形式，运用迦辽金法，将加筋板的动响应方程转化为一个多自由度的动力系统，采用数值方法来求解。本文最后给出了几个模型的计算结果。     

Д形圆柱体大角度撞水载荷计算及缓冲问题的研究

一种Д形圆柱体底部金属结构在大角度高速入水时遭受破坏,解决该问题对某工程活动具有重要意义。根据KornhauserM提出的数学模型,对该圆柱体入水载荷进行预报计算并对缓冲问题进行分析,提出了在不改变Д形圆柱体结构的情况下,使用硬质聚胺酯泡沫塑料(RPUF)作缓冲层的方案,解决了工程中遇到的难题。     

冲击荷载下的桥梁损伤有限元仿真

应用非线性有限元分析软件MSC/Dytran对某质量为5 000 t,航速为5m/s的刚性撞头正撞某桥承台的碰撞过程进行了仿真计算。计算结果显示了碰撞过程中船撞力的变化情况,桥梁结构损伤情况以及桥墩、桩基础内部应力分布与变化情况。并在对碰撞过程分析的基础上提出桥梁设置防护装置的必要性。     

基于低速Taylor杆实验的应力波效应对船用低碳钢损伤特性的影响

Taylor杆常被用于确定材料动力学行为和损伤特性的常用实验。文章开展了低碳钢的霍普金森压杆实验和缺口拉伸实验,并基于J-C模型和B-W损伤模型确定了船用低碳钢的动力学特性。开展了150-250 m/s速度内的Taylor杆撞击实验的仿真,划分了应力波不同效应的4个阶段,确定了大塑形变形、延性损伤和剪切损伤等3种典型损伤模式。该文为确定船用钢在爆炸冲击载荷下的损伤特性提供了参考。     

船用变频启动器试验用电力电子负载研究

针对传统阻感性负载无法满足船舶辅机设备对船用变频启动器启动性能和功率考核的要求,提出一种基于电力电子负载概念模拟电机特性的负载模拟系统。并依据电机本体模型及数学数值计算方法,根据实时仿真技术,将电机动态数学模型转换成可由数字控制器(比如DSP)实时运算的数值运算模型。最后,通过MATLAB/simulink仿真和实验,证明了模拟电机特性的电力电子负载的可行性。