船体典型零件冲压成形回弹机理仿真分析

为研究结构回弹现象,以某船用电子设备罩壳为研究对象,根据弹塑性材料模型建立冲压回弹有限元模型。计算结果表明:板料4个角落距离模具中心距离较大,导致摩擦力较大,使得板料四周材料滑动特性产生较大区别。冲压过程中材料不同的滑动特性会使得材料受力不均匀,使其应变分布产生较大的差异,这是结构局部回弹的主要因素。在实际冲压过程中,可以首先将板料冲剪成圆角形式,使板料四周材料分布较为均匀,使压边力较为一致,使材料在冲压过程中受力均匀,减少结构回弹量。     

两种低周疲劳计算方法的应用比较

分别用两种不同的低周疲劳寿命计算方法计算某艇体的上壳体疲劳寿命.一种是现在应用比较广泛的首先计算应力强度因子,然后利用PAIRS裂纹扩展速率公式来计算;另一种是首先求得材料的应变幅一寿命曲线,然后根据实际结构中疲劳热点处的应变幅来计算疲劳寿命.分析两种不同的计算方法所得出的结果,得出应力对疲劳寿命的不同影响特点.     

刚性-压力敏感性材料界面I型准静态扩展裂纹尖端场

为了研究船用工程复合材料的界面裂纹特性,建立了刚性-压力敏感粘弹塑性材料Ⅰ型准静态扩展裂纹的力学模型.在稳态扩展阶段,应力和应变具有相同的奇异量级,即(σ,ε)∝γ<'-1/(n-1)>.引入Airy应力函数,通过渐近分析得出了裂纹尖端应力和应变的分离变量形式的渐近解,并采用打靶法求得了裂纹尖端应力和应变的数值结果.数值计算结果表明,界而裂尖场主要受材料的泊松比和幂硬化指数的控制.通过对裂纹尖端场的渐近分析,从应变角度出发,提出了刚性一压力敏感性材料界面Ⅰ型准静态扩展裂纹的断裂判据.     

450MPa级船用钢冲击实验研究及Cowper-Symonds本构模型

应用SHPB实验技术,对450MPa级船用钢进行冲击实验研究,建立了材料的Cowper-Symonds本构模型.冲击实验发现,450MPa级船用钢的动态流动应力在变形过程中,具有二次非线性强化规律、存在强化转折点.当材料的变形小于转折点的应变时,动态流动应力随应变的增大而增大;当材料的变形大于转折点的应变时,动态流动应力随应变的增大而减小.文中还对Cowper-Symonds本构模型的适用范围进行了讨论.     

10CrNi3MoV船用钢热冲压成形表层渐变微观结构与抗冲击性能

采用电子显微镜（SEM）、力学性能测试等手段,分析了10CrNi3MoV船用钢热冲压成形前后微观结构变化,及热冲压成形后材料表层渐变微观结构和里层马氏体结构产生原因与变化规律。研究表明,在热冲压成形过程中,10CrNi3MoV船用钢受急剧的冷热交互作用及高温氧化脱碳等的影响,其表层由里到表依次形成以完全马氏体、马氏体与铁素体的混合组织、铁素体组成的渐变微观结构,里层则形成以均匀的板条状的马氏体组织为主的微观结构。10CrNi3MoV船用钢热冲压成形后其表层渐变微观结构,能有效的降低结构的峰值冲击力,保证了内层强度大的马氏体材料不至于过早失效,而材料较平缓的结构峰值力及逐层失效的特点性,使热冲压成形后的成形件保持较高的吸能能力和抗冲击性能。     

10CrNi3MoV船用钢热冲压成形表层渐变微观结构与抗冲击性能

采用电子显微镜(SEM)、力学性能测试等手段,分析了10CrNi3MoV船用钢热冲压成形前后微观结构变化,及热冲压成形后材料表层渐变微观结构和里层马氏体结构产生原因与变化规律。研究表明,在热冲压成形过程中,10CrNi3MoV船用钢受急剧的冷热交互作用及高温氧化脱碳等的影响,其表层由里到表依次形成由完全马氏体、马氏体与铁素体的混合组织、铁素体组成的渐变微观结构,里层则形成以均匀的板条状的马氏体组织为主的微观结构。10CrNi3MoV船用钢热冲压成形后,其表层渐变微观结构能有效地降低结构的峰值冲击力,保证内层强度大的马氏体材料不至于过早失效,而材料较平缓的结构峰值力及逐层失效的特点,使热冲压成形后的成形件保持较高的吸能能力和抗冲击性能。     

底梁式全直桩码头结构的地震响应

底梁式全直桩码头结构是近年来在长江中上游地区应用较多的结构形式,近年来该地区常常遭受地震灾害,有必要系统研究该新型结构的抗震性能,为其抗震设计提供参考。采用经典的EI-Centro地震波,研究了底梁式全直桩结构的自振特性,以及底梁布设和地震烈度对该结构的面板和桩基位移、桩身弯矩与损伤等的影响效应。分析结果表明,底梁布设有效提高结构刚度、减小桩基内力,从而改善结构抗震能力;其次,随着地震烈度的增大,面板和桩基的响应增大、损伤加剧,底梁设置对桩基侧移的降幅也相应增大,并与桩基处泥面高度相关,桩基弯矩的最不利位置也与该泥面高度相关。     

三峡升船机减速器齿面磨损对其振动特性的影响分析

减速器运行过程中啮合作用会使齿轮齿面发生磨损,影响其齿间间隙和内部激励,最终改变齿面的振动特性。文章通过建立三峡升船机减速器中齿轮与轴未磨损及多种磨损程度的模型,综合考虑并计算时变啮合刚度、齿轮传动误差及啮合冲击力等内部激励参数,研究磨损程度对减速器振动特性的影响。结果表明:随着磨损程度的增大,齿轮在啮频及其倍频处的幅值逐渐增大,以输入啮频处增长幅值最为明显,且齿面磨损程度越大,振动幅值增值越大,研究结果可为三峡升船机后续的减速器运营维护提供参考。     

压力容器接管区应变分布模拟试样(ECT)的低周疲劳裂纹扩展

设计了一种含局部减薄半椭圆缺口的紧凑拉伸试样(ECT),以模拟压力容器接管区结构,并对16MnR钢的ECT试样进行了不同应力比的恒幅低周疲劳裂纹扩展试验.结果表明:ECT试样具有类似压力容器接管区的高应变分布场;低周疲劳裂纹扩展速率与由线积分定义计算的循环J积分,△J在双对数坐标中呈良好线性相关,且回归的材料参数与相同材质的高周疲劳试验获得的Paris常数基本一致.     

考虑累积塑性的船体裂纹板变幅低周疲劳裂纹扩展行为研究

船舶结构的扩展断裂失效往往是低周疲劳破坏和累积递增塑性耦合作用的结果,疲劳裂纹的扩展就是裂纹尖端前缘材料刚度不断降低、延展性不断耗失而逐渐分离的过程。基于弹塑性断裂力学理论,文章在作者对常幅载荷下提出的考虑累积塑性损伤的低周疲劳裂纹扩展速率预测模型的基础上对具有单个过载峰的拉伸/压缩过载下的扩展行为进行了研究。通过低周疲劳裂纹扩展试验进一步验证了该预测模型能合理评估具有单个过载峰的拉伸/压缩过载下的低周疲劳裂纹扩展行为。