船体甲板和侧壁大开口应力集中及其加强形式

抽象出船体甲板和侧壁大开口应力分析的力学计算模型，并应用有限元程序，分析了船体中部甲板和舷侧结构在总纵弯曲条件下的应力分布，计算了船体甲板和侧壁大开口的应力集中系数，提出了多种加强措施，并计算了相应的加强效果。     

大型矿砂船甲板开口角隅应力计算的探讨

甲板开口角隅处应力集中问题一直倍受国内外造船界的关注,本文通过对一艘大型矿砂船甲板开口角隅处进行有限元模拟与计算,比较了角隅处网格大小不同时的应力和角隅处同样的有限元模型板厚不同时的应力,计算结果形象地显示出角隅处的应力集中现象。     

甲板矩形开口角隅形状优化设计和光弹性试验

本文采用边界元法和带自适应移动界限的序列线性规划对船舶甲板矩形开口角隅进行形状优化设计,使应力集中极小化,并由光弹性试验加以验证。文中讨论了各种尺度对角隅优化形状及其应力集中系数的影响,推荐了一种用坐标表示的甲板矩形开口角隅拟优化形状。采用该形状与现行规范提出的椭圆形相比,至少可降低应力集中系数8%,节省材料18%。     

船舶干舷甲板上开口保护方式研究

根据国际船舶PSC、国内船舶FSC和各专项检查报告显示,船舶干舷甲板上开口保护方式存在重复性和低级性错误,导致船舶被滞留情况较多。该文梳理了国际和国内船舶规范要求,总结了船舶干舷甲板上开口保护方式,对常见缺陷进行了分析(包括国际航行船舶小舱口不满足URS26标准,以及内河船舶缆绳孔、电影院和电梯等特殊型式开口),并提出解决方案和建议。     

长甲板室端部应力集中分析及优选设计研究

针对长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处的应力集中问题,采用结构有限元数值分析方法,探讨在空间布置受到限制的条件下,应力集中交界处圆弧型肘板臂长、圆弧半径等参数变化对应力分布和大小的影响,并得到降低应力集中系数的圆弧型肘板参数的最佳值。文中根据研究结果,对某艘实船的长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处圆弧型肘板进行优选设计,有效地降低了该处的应力集中水平。     

长甲板室端部应力集中分析及优选设计研究

针对长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处的应力集中问题,采用结构有限元数值分析方法,探讨在空间布置受到限制的条件下,应力集中交界处圆弧型肘板臂长、圆弧半径等参数变化对应力分布和大小的影响,并得到降低应力集中系数的圆弧型肘板参数的最佳值。文中根据研究结果,对某艘实船的长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处圆弧型肘板进行优选设计,有效地降低了该处的应力集中水平。     

球扁钢疲劳裂纹扩展的实验及数值预报方法

球扁钢被广泛用于船舶和桥梁等钢结构,掌握其疲劳裂纹扩展规律对准确预报结构疲劳寿命有着重要的意义。该文基于表面裂纹名义开口位移(NCOD)的测量数据,对全尺寸船用球扁钢三维疲劳裂纹形状进行了预报;并利用二维Paris公式,采用有限元数值分析方法,对裂纹扩展过程进行了预报;最后通过船舶节点的疲劳试验,验证了该疲劳裂纹预报方法的可行性。文中提出的疲劳裂纹扩展预报方法可为球扁钢的失效判据提供参考依据。     

单轴压缩下多开口甲板板架稳定性试验及数值仿真

为了揭示多开口设置对结构轴向受压稳定性的影响规律,本文设计并制作了甲板和舷侧同时布置开口的双层板架结构模型,开展了其轴向受压极限承载能力试验。借助非线性有限元软件ABAQUS对该模型的失稳破坏过程进行了数值仿真计算,通过对比分析实验数据和数值计算结果,确定了导致整个板架结构屈曲失效的主要原因,为相同类型的甲板结构的稳定性设计工作提供了一定的参考依据。     

小型双甲板远洋拖网渔船结构优化设计

针对34.5 m双甲板远洋拖网渔船,考虑船东使用后提出的建议,依据《钢质海洋渔船建造规范(2015)》要求对船体结构进行最优化设计,着重对加工间和机舱做到空间最大化,尽可能优化上层结构;利用ANSYS对龙门架选用高强度钢来减小板厚进行分析,加强球鼻结构,减少舷墙构件,做到既符合规范要求又满足渔民实际使用要求。结果表明:优化设计使得机舱空间更合理,结构连续性更好,减轻了上层质量,降低了钢料重心。     

基于屈服线理论的CFRP加固RC开孔板承载力

介绍采用CFRP条带加固钢筋混凝土开孔平板的试验,根据试验构件裂缝分布形态,提出单向破坏和双向破坏两种屈服线模式,应用屈服线理论对单向破坏模式的加固板承载力进行计算,并与试验值进行比较,结果表明理论值与试验值吻合较好。     

CFRP加固RC开孔平板开裂荷载的一种计算方法

钢筋混凝土板开孔后,由于板的承载力和刚度的降低往往需要加固,孔周围尤其是孔角处由于应力集中一般首先产生裂缝,裂缝的产生对构件的使用性能及耐久性都有着重要的影响。这里介绍了一种有限元与理论分析相结合的碳纤维布加固RC开孔平板的开裂荷载计算方法,在碳纤维布宽度一定的条件下,该方法的计算结果与试验值吻合较好,具有较高的精度。     

CFRP补强(加固)钢筋混凝土开孔平板的试验研究

研究了体外粘贴碳纤维增强复合材料CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)加固钢筋混凝土开孔平板的受力性能,通过5块开孔平板的加固试验,从破坏形态、开裂荷载、极限荷载和弯曲变形等方面分析构件的加固效果,研究粘贴层数、开孔尺寸和开孔位置等因素对构件加固效果的影响。试验结果表明,经外贴CFRP加固后,钢筋混凝土开孔平板的极限承载力、弯曲变形能力均得到明显提高,构件的抗裂性能也有一定程度的提高。     

大跨度无支撑甲板纵向稳定性分析和优化设计

讨论了作为强力甲板的大跨度甲板板架的纵向受压稳定性计算方法,指出传统的线性计算方法偏于保守。提出了大跨度甲板板架的稳定性分析和优化设计思路,并以某大跨度简单板架为例采用非线性方法进行了纵骨与强横梁的组合优化分析。实例证明了在保证甲板稳定性的前提下,适当提高纵骨刚度可以较大程度的降低横梁必要刚度,从而减轻结构重量,提高材料利用率。     

基于舱段模型的大开口甲板结构稳定性分析与设计

针对某大开口舱段结构,采用有限元方法（FEM）对比分析3种计算模型位移载荷作用下第1层甲板纵骨轴向应力的分布.计算结果表明,该应力分布存在较大程度的不均匀性,采用双层板架模型或立体舱段模型能获得较准确的纵骨轴向应力分布.同时,分析2种基于稳定性要求的大开口甲板纵骨设计理念的优劣.为合理利用结构材料,均衡各区域纵骨的稳定性储备,建议在设计甲板纵骨时要考虑大开口甲板纵骨轴向应力分布的不均匀性.     

圆柱壳大开孔补强的应力集中分析

针对潜艇耐压壳体上大开孔补强处的应力集中现象,结合工程实际问题,采用规范和有限元法对潜艇耐压壳体上大开孔不同补强形式进行了研究,建立了相应的模型,并求出了应力集中系数。通过对两种方法的计算结果进行分析比较,发现当围壁加强时,最大周向应力处的弯曲应力不容忽视。结果说明,用有限单元法进行大开孔补强结构设计是合理、有效的,是对规范计算的完善和补充。     

打桩船植桩工艺特性及动力系统最佳配置研究

以中交二航局筹建的110 m打桩船为依托,通过实船调研分析,制定出110 m打桩船植桩周期内时序负载特性,并结合植桩周期内各工序的使用功率、所配备柴油机的冗余度及其耗油量,对动力系统的最佳配置进行研究。结果表明:110 m打桩船植桩工艺特性体现了植桩周期内各主要工况的负载力、速度及功率分布;以此为依据所确定的采用3台柴油机的配置型式具有可靠性高、功率利用合理及耗油量相对较低等特点;可为110 m打桩船的设计及全面提升我国打桩船液压系统的节能水平提供参考依据。     

武荆高速公路桥梁优化设计

通过对高速公路桥梁的优化设计，提出在平原路段缩孔的原则，即将桥台从地质不良或较差的地段移至地质良好或较好地段；在微丘路段应选择地势平坦的位置设置新桥台，确保桥台稳定性，以路代桥；淤泥质粘土或淤泥质亚粘土的软基地段桥头填土高度不超过6．5m，地质良好地段不超过9m。实践证明其优化设计技术可行，经济最优。     

基于功率流的宽带复式动力吸振器优化设计

本文以简支薄板为主振系统，对其附加复式动力吸振器，提出以输入系统的净功率流在整个激励频带内的总声功率级为控制量的优化设计方法。通过算例，将普通动力吸振器与复式动力吸振器的吸振效果进行对比，揭示了复式动力吸振器适合于弹性体振动控制的宽带吸振性能；对复式动力吸振器结构参数优化以及结构参数与安装位置的联合优化设计的研究，表明吸振器的安装位置对其吸振效果影响很大；另外还研究了质量比与吸振效果的关系，为复式动力吸振器在弹性振动控制中的推广应用奠定了基础。