同型号高强钢焊接HAZ裂纹敏感性的评估

通过同型号高强钢内不同的硫化物含量及其分布形态和磷偏聚的分析及焊接裂纹敏感性试验、Ｉｍｐｌａｎｔ试验，探讨钢内硫、磷对焊接ＨＡＺ裂纹形成的影响，据此提出通过生产前的批量筛选，做到因材施用硫、磷含量不同的高强钢，获得完整的焊接接头，是对碳当量为基础的可焊性分析方法的补充和延伸。     

平板表面裂纹开口位移与其深度关系的确定

无限大三维弹性体内超奇异积分方程的解析解表明,位移间断与裂纹深度具有简单的比例系数关系.文章利用有限元法,对带有表面半椭圆型裂纹的平板结构进行计算,得到表面裂纹开口位移和名义应变的比值△u/ε,与表面裂纹深度D,之间同样具有简单的比例系数关系.该比例系数相关于边界条件.据此,文中提出一种裂纹深度估算的方法,并给出实验验证.     

低碳钢铸件缺陷的补焊

本文就中小型船厂如何补焊低碳钢铸件，简要阐述了补焊工艺与操作方法，通过实践应用证明该方法是行之有效的。     

裂纹转子振动特性及裂纹的识别方法探讨

对裂纹转子的振动特性进行进一步的研究与探讨,建立水平Jeffcott裂纹转子模型,导出了裂纹轴的刚度矩阵.最后集中讨论裂纹转子的振动特性及裂纹的识别方法.     

某高速船下舵承套筒焊接裂纹产生机理及解决措施

针对某型高速船下舵承套筒裂纹的产生,分析普通低碳钢焊接件在焊接后产生裂纹的原因.在分析产生裂纹原因的基础上,探索出防止焊接裂纹产生的方法并在实际应用中取得了很好的效果.     

基于近场动力学的含损伤缺陷Q345钢裂纹扩展分析

船舶与海洋工程结构中由于材料本身缺陷或服役过程中产生的细小裂纹,使结构不可避免地产生裂纹损伤,造成应力集中而破坏。为了研究含裂纹缺陷低合金钢构件的裂纹扩展行为,以应用广泛的Q345钢为研究对象,基于近场动力学（Peridynamics,PD）理论提出一种改进的双参数PD方法。首先考虑PD力的非局部长程力特性,推导对应的键刚度系数;其次,根据含裂纹缺陷Q345钢拉伸破坏的线性和非线性的力学行为,构建双参数PD本构力函数的基本形式。通过研究不同双裂纹间距、长度和角度的Q345钢裂纹扩展行为,与试验结果对比验证本文改进的双参数PD方法的准确性,并且给出交变荷载情形下疲劳裂纹扩展的计算方法。结果可为船舶钢构件的优化设计和断裂预防提供参考。     

导管架平台管节点疲劳裂纹的断裂评估

为保证导管架结构完整性,对管节点处各种位置的裂纹,提出基于BS7910改进的管节点裂纹断裂评估推荐做法,即基于净截面失效(NSC)准则提出平面内和平面外弯曲下含裂纹管节点弯曲强度折减系数的封闭形式解析解,给出含裂纹管节点的弯曲强度折减系数计算公式;对比各种类型管节点的应力弯曲度公式,给出应力弯曲度沿撑杆-弦杆连接处的分布公式,分析认为,该公式适用于各种类型的管节点、各种位置的裂纹和各种类型的载荷,与已有的试验数据和有限元分析结果进行比较并得到了验证。     

各向同性支撑结构转子的临界转速研究

电机转子的临界转速适当偏离工作转速是电机设计的一项基本要求.论文采用Prohl传递矩阵法、Riccati传递矩阵法计算了某型电机的临界转速,研究转子结构参数对临界转速的影响,结论对转子的结构设计与优化具有重要的参考意义.     

金属平板基底涂覆介质层线形裂纹的RCS特性

采用基于有限元法(FEM)的Ansoft HFSS软件,计算、分析了金属平板基底吸波介质层出现线形裂纹时的高频电磁特性。厚度为2mm,直径为100mm的理想导体圆盘;表面涂层为2mm厚的介质,其介电系数εr=12.53,电损耗为0.023,导磁率μr=1.83,磁损耗为0.6。裂纹缺陷长30mm、宽0.2mm、深2mm。分无裂纹缺陷和线形裂纹在涂层介质中部2种情况,计算与分析得出结论,线形裂纹缺陷对舰船、飞行器隐身性能的影响并不明显,也没有一定的规律,但对观测方向的敏感性较强。     

疲劳裂纹扩展模型中表征裂纹闭合水平参数的确定

借助7075-T 6铝合金、6013铝合金以及0.45w t%碳钢的疲劳试验数据,结合上述材料的力学性能参数,通过非线性最小平方拟合方法,研究了表征裂纹闭合水平参数k对疲劳裂纹扩展率的影响。研究结果表明,对于宏观裂纹范围内的疲劳裂纹扩展,参数k只要大于某个值就对疲劳裂纹扩展率无影响;而对于小裂纹阶段的疲劳裂纹扩展,参数k对疲劳裂纹扩展率的影响较明显,因此参数k的大小主要取决于小裂纹扩展数据。依据0.45w t%碳钢疲劳试验数据,相应参数k的建议值为6 000m-1。     

裂纹前端局部加强板的韧性断裂分析

对局部加强含裂纹板的弹塑性断裂问题进行了分析计算.建立了裂纹前端局部加强的裂纹板弹塑性分析的Dug-dale模型,以裂纹尖端开口位移CTOD为断裂参数,就加强复板位置、结构参数及加强复板与裂纹板材料参数等因素对结构止裂性能的影响进行了分析计算.结果表明,在裂纹前端进行局部加强使裂纹尖端的塑性区长度减小,且降低了裂纹尖端的开口位移CTOD,能有效地阻止裂纹扩展.提高加强复板相对刚度有利于改善裂纹尖端状态,提高结构的承载能力.     

含裂纹船用气瓶安全评价及剩余寿命预测

针对船用气瓶使用过程中出现的疲劳失效问题,开展含裂纹气瓶安全评价及剩余寿命预测研究,通过疲劳裂纹扩展速率试验,得到疲劳裂纹扩展速率公式。对3种典型尺寸表面裂纹进行理论计算,获得船用气瓶安全评定结果和临界裂纹尺寸,并通过3种人工预制裂纹疲劳试验和安全评价验证理论公式的合理性。评定结果表明：当初始裂纹深度[a]≤1.5 mm,长度[2c]≤10 mm时,船用气瓶可安全使用至下一周期。     

复杂应力状态下船用低碳钢断裂应变的“断崖现象”

文章进行了应力状态的坐标转换,开展了68个低碳钢圆棒拉伸、缺口拉伸、圆柱墩粗、压剪和简单剪切等试样在复杂应力状态下的断裂特性实验,再现了低应力三轴度时断裂应变“断崖现象”,基于Lode角与应力三轴度的联合作用对该现象进行了解释。通过遗传算法,给出了优化后的低碳钢Bai断裂准则参数,并通过比较不同断裂准则预测值与实验值,验证了Bai准则的有效性。     

船用高锰奥氏体钢临界CTOD仿真计算

裂尖张开位移（CTOD）是一个评价高韧性钢断裂韧度的重要指标,研究其仿真计算方法,有助于提升高锰奥氏体低温钢在船舶行业应用的安全性。通过三点弯曲试验得到高锰奥氏体低温钢的临界裂纹尖端张开位移及对应的最大裂纹张开位移,采用一种基于蛛网状网格的有限元方法对裂尖张开位移进行计算,并研究了网格参数对裂尖张开位移仿真结果的影响。通过仿真与试验结果的对比,验证了裂尖张开位移计算方法的准确性,从而为采用有限元方法计算船用高锰奥氏体低温钢的裂尖张开位移提供参考。     

基于平均应变能密度准则的裂纹断裂扩展特性分析

考虑裂纹尖端应力场常数项T应力对裂纹断裂特性的影响,对平均应变能密度准则进行修正,建立混合型裂纹扩展条件计算式。在此基础上,系统分析常数项T应力对Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹断裂判据的影响。结果表明,常数项T应力降低了材料裂纹起裂阻力,且参数|Bα|越大裂纹断裂极限值越低,|Bα|相同时,正T应力要比负T应力更容易发生断裂。基于修正平均应变能密度准则,预测双轴疲劳载荷作用下平板表面Ⅰ型裂纹扩展寿命。结果表明,考虑常数项T应力影响后的疲劳裂纹扩展寿命约为传统疲劳裂纹扩展寿命的49%。     

基于加速度和卷积神经网络的船体板裂纹损伤检测

裂纹是船舶结构中最常见的损伤形式之一。由于船舶结构十分复杂而且密闭空间多,传统的依靠人力的裂纹损伤检测方法耗时长、主观依赖性强,难以满足智能船舶的需求。本文提出了一个基于加速度和卷积神经网络（convolutional neural networks, CNN）的船体板裂纹损伤实时在线无损检测方法,该方法能够自动地学习裂纹损伤特征。通过基于Python语言的Abaqus二次开发技术建立简支板损伤模型并计算其动力学响应。采集板的加速度数据用于训练CNN模型,利用数据裁剪技术对数据集进行扩充,讨论了不同CNN结构形式对船体板裂纹损伤检测的影响。与基于小波包变换的多层感知机神经网络相比,提出的CNN方法能够更好地提取裂纹位置和长度损伤特征,同时对噪声的敏感程度较低。