潜艇内部有平台支撑的平面舱壁极限承载能力非线性有限元计算

对由平台支撑的潜艇内部平面舱壁这种新型结构进行非线性有限元分析,得到结构的极限承载能力,分析结构上应力分布规律,探讨结构的塑性破坏机理。     

平台支撑的潜艇平面舱壁的极限强度分析

借助国际通用的大型非线性有限元分析软件,对潜艇内部以加强平台取代水平横桁的平面舱壁结构的极限强度进行了非线性的有限元分析.阐述了单元及网格尺度的选择和求解控制策略;求得了结构的应力、应变分布规律;以及探讨了结构极限承载能力、破坏模式、塑性破坏机理.模型试验结果表明,试验值与有限元分析计算值吻合良好.     

“漫海”号散货船槽型舱壁有限元力学分析

本文应用ＡＬＧＯＲ ＦＥＡＳ（Ｓｕｐｅｒ ＳＡＰ）程序分析了“漫海”散货船槽型舱壁的承载能力。通过变化板厚、载荷状况,对舱壁模型进行了强度计算,得到补板板厚、板高与壁最大应力、最大线位移及其位置的变化关系曲线,从而为现有散货船舱壁结构方案中的补板的选择提供了参考依据。     

平台支撑的潜艇内部平面舱壁极限强度的模型试验研究

为了研究平台支撑的潜艇内部平面舱壁极限强度,根据实艇舱壁结构,按1∶2的缩尺比设计制作了一个舱壁模型,采用内压试验方法进行了模型极限承载能力的试验.利用国际通用的大型非线性有限元分析软件MSC/MARC,对舱壁模型进行了几何/材料的双重非线性的有限元分析,试验值与有限元分析计算值吻合良好.通过对模型试验结果的分析,得出了一些对指导潜艇平面舱壁结构设计有实用价值的结论.     

大型集装箱船横舱壁结构形式探讨

横舱壁作为集装箱船的重要结构之一,不仅要支撑货舱导轨,还要支撑其上部的舱口盖、绑扎桥及上面堆放的集装箱。与其他船型相比,集装箱船的甲板具有大开口特性,船的横向强度及扭转强度更多地依赖横舱壁。集装箱船其他区域的结构形式相对较为固化,但其横舱壁的结构形式具有多样性,文中介绍了集装箱船横舱壁的三种主要形式(垂直式、水平式、混合式),并进行对比分析,从而有助于设计相关设计人员根据货舱实际装箱情况,选取合适的横舱壁形式。     

潜艇端部舱壁结构分析

端部舱壁结构是潜艇耐压壳体的重要组成部分.该文利用APDL参数化语言编程对影响潜艇端部球面舱壁强度的主要参数进行了讨论和分析.结果表明过渡环两端均采用相切联接时的端部球面舱壁结构的应力水平最低,分析结果同时也证明在进行舱壁结构分析计算时可以忽略梁柱效应的影响.文中的研究结果对潜艇端部舱壁设计具有重要指导作用.     

货船槽形舱壁下墩座连接处应力分析与结构措施

我国建造的多艘４２０００吨散货船经过多年营运后，发现槽形舱壁与下墩座连接处有裂纹并漏水。本文通过用有限元方法比较了４２０００吨散货船和７０００吨散货船下墩座构造的应力分布情况，提出了裂纹处的修复方案以及降低应力集中和防止裂纹产生的结构措施。目前该４２０００吨散货船已修复运行。     

对某散货船舱壁结构—典型缺陷的分析和处理

2000年5月,香港某公司的一艘7万t散货轮在中远南通远洋船务公司进行修理,并由中国船级社南通办事处进行第二次特别检验.在验船师按照ESP计划对货舱槽形舱壁进行近观检验时发现,第四货舱的前后槽形横舱壁与上凳底板及上凳底板与上凳斜板的焊缝多处裂开,且上凳底板局部撕裂,尤其是在靠近舷侧的两个槽形,参见图1.这一问题不仅引起验船师的重视,且办事处领导也亲临现场,分析结构损坏的原因,积极探讨既安全又经济的修理方案.笔者以为,这类缺陷反映出在设计阶段对相关结构节点的技术处理上有值得商榷之处.考虑到这种结构设计常见于常规散货船,因此撰写此文,与大家共同探讨,同时提醒相关管理和检验人员对这类结构缺陷的关注.     

球面舱壁的弹性稳定性分析

基于静力法求解结构临界荷载的基本原理,导出旋转壳在均匀外压下弹性稳定性问题的一阶控制微分方程组。借助齐次扩容技术和精细积分法,采用Riccati传递矩阵法对均匀外压下球面舱壁的弹性稳定性问题进行数值求解。同时分析了各个参数(球壳半径、球壳厚度、环壳半径、环壳厚度和锥壳半锥角)对球面舱壁临界压力的影响。计算结果表明,各个参数中仅球壳半径和球壳厚度对结构的临界压力和失稳波数起决定性作用。     

潜艇内部平面舱壁极限承载能力分析

通过对潜艇内部平面舱壁结构在破舱工况下的双重非线性有限元计算,以梁的塑性铰机构理论为基础,揭示了舱壁水平大梁的塑性破坏机理—水平横梁形成四塑性铰极限机构,最终确定其极限承载能力。同时,对舱壁水平大梁抽象出的简单梁进行了极限承载能力的分析,并与舱壁水平大梁进行比较,提出了舱壁水平大梁形成的极限机构不同于简单梁极限机构—三塑性铰机构的原因。     

战斗部破片侵彻舰船横舱壁结构的数值分析

半穿甲型反舰导弹主要通过破片侵彻能力和爆炸冲击波能量对目标构成毁伤作用。通过对爆炸破片特性和舰船横舱壁结构破坏模式的分析,采用合适的材料模型和有限元仿真技术,对战斗部破片侵彻舰船横舱壁结构的过程和毁伤效应进行动态描述,分析横舱壁在高速破片侵彻下的破坏机理。考虑破片的可变形性,给出破片侵彻的能量变化和舱壁结构的吸能特性,获得侵彻速度与横舱壁结构吸能的关系曲线,并比较舱壁板和骨材的吸能情况随侵彻速度变化的规律,为侵彻载荷工况下现代舰船横舱壁的防护设计提供参考。     

水下辐射噪声场测试装置支撑结构设计及仿真分析

潜艇是一种战略威慑力的军事装备,要求其能够在水下安静活动。需要一种对潜艇噪声场测定的装置以测定潜艇噪声,然后根据测得的噪声分布情况对潜艇进行针对性的减振降噪。文章设计了一种该噪声场测试装置的支撑机构,该支撑装置具有运动灵活、装卸方便等特点,通过ANSYS进行力学仿真分析,验证该支撑机构能达到实验设计要求。     

舱壁打孔的环肋圆柱壳振动性能分析

为研究舱壁打孔对结构振动性能的影响,以环肋圆柱壳为研究对象,采用有限元法,计算结构在不考虑开孔加强结构的条件下,改变圆形孔的大小、位置、数量以及含圆形孔的舱壁数量时的均方法向速度级,得到不同工况下整个结构的均方法向速度级频率响应曲线。数值计算结果的比较和分析表明：激振频率在150～350Hz时,4种工况对模型均方法向速度级影响不大;350～1 000 Hz时,在部分激振频率下,4种工况对模型均方法向速度级的影响变大。可见舱壁开孔在满足工程需求的同时,也可有效减少艇体质量,但同时也会一定程度地改变结构振动特性,须在潜艇实际设计中予以考虑。     

横向舱壁对火羽流作用的临界高度分析

分析舱室横向壁面对轴对称火羽流作用的理论临界高度,将舱室内油料火灾的羽流运动速度和质量卷吸量仿真计算结果与Zukoski,McCaffrey,Thomas-Hinkley及Heskestad经验羽流模型进行比较,给出较为合理的羽流模型,仿真计算结果验证了理论分析的正确性。     

槽型舱壁极限强度的数值分析

通过采用ANSYS软件,在考虑几何和材料非线性的基础上,对系列槽型舱壁在线性静水压下的极限强度进行了有限元数值分析。讨论了不同槽型角度、板厚、边界约束形式及用钢量等对槽型舱壁极限承载力的影响。经过计算分析发现,槽型角度及板厚的增加均对槽体极限强度和单位用钢量有影响,但前者的增加对槽体极限强度的提高更有效;舱壁约束对结构的极限承载力有较大影响;合理的边界条件能较大提高其结构承载能力。     

舱壁对圆柱壳振动声辐射影响研究

文章研究了加舱壁构成的多舱段圆柱壳的振动声辐射特性。壳体振动基于薄壳控制方程,舱壁振动分别考虑相互独立的面内伸缩与面外弯曲振动,建立用阻抗矩阵表示的壳体振动和辐射声功率解。通过数值计算研究舱壁对共振声辐射的影响,讨论舱壁个数、厚度及激励力位置对辐射声功率的作用,并分析舱壁作用机理。针对舱段长度与壳体直径之比在1.5到2.0之间的情况,计算结果表明,舱壁附加机械阻抗的作用导致壳体模态频率向低频移动,但基本不改变低频共振辐射的状态。多道舱壁在高频段降低壳体的均方振速,增加辐射效率,但对辐射声功率影响较小。激励力位置对低频共振辐射产生较大影响,特别是谷值变化可能高达10dB。舱壁的作用主要由其伸缩振动引起,因为伸缩振动产生的径向力的声激励效率最高。     

利用3D-BEAM软件对有晃动压力要求的横舱壁的设计初探

本文介绍了在油轮设计初期，利用3D-BEAM软件对承受晃动压力的横舱壁进行结构设计的一种方法。     

基于ANSYS的船舶槽形舱壁有限元建模方法及其程序实现

有限元法已经广泛应用于船舶与海洋工程结构设计和分析计算过程中.基于ANSYS有限元工程分析软件,提出一种建立比较复杂的槽形舱壁结构模型的方法.通过对20,000DWT化学品/成品油船的结构设计,证明该方法的可行性和可靠性.应用Visual Basic6.0程序设计软件编制了相应的计算机程序,实现了ANSYS命令流文件的自动生成,提高了模型建立的自动化.     

拖网渔船系泊设备支撑结构强度分析

为确保拖网渔船系泊设备的支撑结构强度满足系泊作业需要,依据中国船级社的相关规范要求,对拖网渔船船尾系泊设备的支撑结构开展基于ANSYS的强度分析校核。针对船尾系泊设备布置特点,根据仿真计算结果,发现支撑结构高应力区域,为改进系泊设备支撑强度提供参考。