破损集装箱船剩余极限强度的研究

用逐步破坏法编制了破损船舶计算程序,采用ABS的破损模型计算了一条集装箱船碰撞与搁浅下的剩余极限弯矩。计算了这条集装箱船基于极限强度的剩余强度指标,并对该船舶碰撞与搁浅下3个影响因素进行了敏感度分析,得出了结论对破损集装箱的救援具有指导意义。     

破损船体剩余极限强度的评估与分析

考虑船体发生碰撞和搁浅破损后，其剩余有效剖面是非对称的、船体还可能发生不同程度倾斜的实际情况，采用逐步破坏分析方法计算破损船体在不同倾斜情况下的剩余极限强度，避免了已有研究中按直接法计算时，对破损船体仍按正浮时的应力分布假定的问题．计算了多种船型在各种不同的破损情况下破损船体的剩余极限强度，给出了一条实船的计算实例及结果分析．     

对破损进水船舶弃船时机的探讨

弃船时机与破损进水船舶的强度、稳性、浮态达到临界状态的最短时间有直接的关系。本文探求了破损进水船舶的强度、稳性、浮态随进水时间变化的关系,从而建立了破损进水船舶弃船时机的计算模式,具有一定的实践指导意义。     

考虑温度和载荷影响的动车信息窗粘接结构寿命预测

针对动车信息窗粘接结构, 考虑环境和载荷对粘接结构寿命的影响, 提出了一种加速老化与自然老化相结合的寿命预测方法; 对粘接结构影响因素进行分析, 建立了加速老化的温度-动态载荷耦合循环谱, 制作了铝合金对接接头, 分别进行0、10、20、30循环周期的加速老化试验, 定期测试接头的剩余强度和失效形式, 获得粘接剂剩余强度随载荷循环次数的变化规律; 提取自然老化下不同行驶里程的实车胶条, 进行剩余强度测试, 获得了粘接剂剩余强度随行驶里程的变化规律; 采用多项式函数分别拟合载荷循环次数、行驶里程与粘接剂剩余强度衰减率的函数关系式, 建立了载荷循环次数与行驶里程之间的函数关系式。研究结果表明: 相比粘接接头初始强度, 温度循环10、20、30周期后粘接接头的剩余强度下降幅度依次为11.6%、15.9%、20.7%, 而温度-动态载荷耦合循环后强度分别下降了14.1%、18.9%、24.8%, 说明动态载荷加剧了接头强度的衰减, 并且均呈现先快后慢的下降趋势; 温度-动态载荷耦合试验作用后, 接头断面的失效形式和机理变化明显, 初始时接头胶层发生老化失效, 而后随着载荷循环次数的增加, 接头主要失效机理由老化失效转变为疲劳失效; 加速老化与自然老化下粘接剂失效强度的衰减率变化趋势基本一致, 建立的载荷循环次数与行驶里程的函数关系式能够较准确地预测粘接结构的寿命, 预测得到动车最大安全里程为8.34×10⁶ km。     

破损部位装载方式对破舱稳性的影响

船舶破损后,大部分不会马上倾覆,但其稳性却会恶化.为了得到破损部位及装载方式对破舱稳性的影响,按照自由纵倾方式,采用增加重量法,应用NAPA软件计算完整船舶和不同破损位置的破损船舶在不同载况和装载方式下的浮态、稳性及破舱稳性,对典型破损船舶进行调平处理,计算调平后的浮态和破舱稳性.结果表明,可以通过避开不利的破损部位或者选取合理的调平方式来改善破舱稳性.     

冲击载荷下船舶轴系转速与回旋振动间影响研究

传动稳定性是船舶推进轴系工作的重要性能之一,但是当冲击载荷作用在轴系上时必将激起轴系的振动响应.由于船舶推进轴系支承在滑动轴承上,当其回转速度不同时轴承油膜支承力发生变化,改变了轴系的支承状态,从而在冲击载荷的作用下轴系的振动响应随转速的改变也不同,文中用理论计算和试验方法研究了冲击载荷作用下船舶推进轴系回转速度与轴系回旋振动特性之间的关系,得到在轴承自激振动区域冲击作用激起轴的振动作用最强烈,破坏性最大.     

风力发电机塔架的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对某型风力发电机组的塔架结构进行整体强度、门段强度、模态以及屈曲分析,其中门段细节分析主要针对门洞附近应力集中进行讨论;计算塔架在Ⅱ类风场极限载荷作用下的最大应力、动力特性和屈曲载荷.计算结果表明:塔架整体结构满足强度要求,门段局部结构不满足强度要求,正常工作时塔架与风轮不会发生共振,从而为塔架结构设计和优化提供依据.     

船舶出坞环境载荷计算与分析

通过分析不同船坞的布置形式以及船舶出坞时船坞的地理位置，气象和水文情况，确定计算船舶出坞的数学模型，并以17．5万t散货船为例编程计算船舶出坞时所受到的环境外载荷，根据船舶出坞时可能受到的最大环境外载荷确定船舶出坞方案和出坞时推拖船数量和布置情况，并分析了船舶出坞时应注意的有关问题。     

对液货舱内部压力计算的研究

为计算A型独立液货舱的内部液体压力,通过建立液货舱动载荷加速度与最大液柱高度的三维立体模型来分析液货舱的局部强度;再通过对简化模型的计算,确定了在不同的倾斜角度液货舱上典型点的动载荷加速度与液货舱内最大液柱高度的计算公式,从而可以得出任意状态下注满的液货舱所受的内部液体压力.     

高速三体船横向极限强度研究

高速三体船连接桥在极端载荷下易发生破坏.文中运用可模拟材料非线性、大应变和追随力的非线性有限元法,计算时使用了合适的单元类型和网格尺寸.横向载荷包括横弯弯矩和横扭弯矩,对横弯和横扭极限强度进行分析.对影响横向强度的敏感性构件进行分析,证实横舱壁对提高横向极限强度的贡献最大.     

基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法

为了提高船舶强度计算精度, 提出了一种基于STL模型的船舶静水剪力与弯矩计算方法。在计算总纵强度时, 采用常规算法计算船舶浮态初值, 然后采用迭代算法计算船舶吃水、横倾角与吃水差; 按照船舶肋位切割船舶外壳得到每个肋位的横剖面, 采用格林公式计算每个剖面水下部分的面积, 纵向积分得到浮力曲线; 通过对船舶舱室STL模型的切割, 离线建立每个舱室的质量分布表, 用舱室实际质量分布代替梯形分布来计算船舶质量分布曲线; 最后基于散货船“太行128”和“SPRING COSMOS”, 通过浮力与质量分布曲线计算了5种典型载况下的剪力与弯矩。计算结果表明: 计算值与采用软件NAPA的设计值相比, 剪力与弯矩的平均误差约为1%, 最大误差为2.6%, 计算误差较小, 因此, 船舶静水剪力与弯矩计算方法精度较高; 采用浮态迭代算法只需计算出船舶任意浮态下的排水体积与浮心坐标, 程序实现简单、稳定与可靠; 静水剪力与弯矩计算方法适用于船舶任意浮态, 通过直接切割船舶外壳计算船舶浮力曲线, 弥补了常规方法只能计算船舶纵向强度的不足; 通过建立舱室的质量分布表与采用舱室的实际质量分布代替传统的梯形分布, 减少了计算量, 提高了计算精度。     

某纸浆船尿素储存柜结构设计及有限元分析

尿素储存柜是船舶SCR系统的重要组成部分,本文对某纸浆船的尿素储存柜结构设计进行了介绍,并采用有限元方法对柜体结构强度进行校核,最终得到满足设计要求的尿素储存柜结构.     

基于AASHTO规范算法的桥梁船撞风险评估

美国和欧洲规范都将船撞事件处理为风险事件,根据可接受风险的水平来指导桥梁的船撞设计。我国规范是将船撞事件处理为偶然作用,根据航道和通航船舶情况给定设防船撞力。比较而言,我国桥梁船撞设计还没有形成系统的设计思想。因此,采用美国规范算法对嘉陵江渝合东阳镇大桥在近期和中远期通航密度下的船撞风险进行分析,     

基于有限元法的5000t油船结构强度计算

采用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN,对5 000 t油船建立局部结构计算,分析有限元模型,进行满载工况下的强度计算及结果分析,计算结果表明各构件强度满足结构强度要求.本船结构强度能够满足CCS规范要求,计算结果符合实际情况,说明采用有限元法的准确性及实用性,能有效地为相关的船舶设计提供参考.     

考虑航速优化的班轮航线网络设计

航速大小对于班轮的航线设计、配船类型和数量,以及货物的选择都会产生影响,本研究将航速作为变量,以总利润最大为目标,建立了班轮航线网络设计的非线性混合整数规划模型.根据模型的特点,提出一种基于变动需求的启发式算法,将模型进行分解和转化.通过算例的计算及与其他方法的对比表明,本研究方法能得到更优的航线网络.另外,当市场需求、运价和燃油价格等因素变化时,采用本研究的模型和算法,能对航线网络进行更有效地调整.     

薄膜型LNG船船体结构晃荡强度研究

船体结构晃荡强度评估是保证薄膜型LNG船（No96型）安全航行的重要环节.参考一般液货船舶及薄膜型LNG船绝缘层晃荡强度评估方法,结合其自身特点,提出完整的针对No96型LNG船船体结构的晃荡强度评估方法.以某薄膜型LNG船为例进行了晃荡强度评估整个流程计算,并针对膨胀珍珠岩密度展开讨论.     

气动载荷影响下的高速列车车体疲劳强度评估方法

对比了国内外高速列车车体设计标准中气动载荷的设计要求, 分析了明线会车侧墙压力波, 采用时间积分法, 将车体瞬态压强转化为侧墙气动载荷, 参照标准BS EN 12663-1—2010确定了包括气动载荷的车体疲劳载荷工况, 以某型动车组头车为研究对象, 建立了车体有限元模型, 基于车体Goodman疲劳强度曲线编写了车体疲劳强度后处理程序, 研究了车体疲劳特性。计算结果表明: 在不考虑气动载荷时计算的较大应力幅值出现在底架上, 而在考虑气动载荷时计算的车体较大应力幅值出现在侧墙门角和窗角上, 最大应力幅值为33.63 MPa, 疲劳强度安全系数为2.26, 相对于侧墙, 底架的应力幅值较小, 小于10.00 MPa, 疲劳强度安全系数大于10.00。在垂向载荷作用下, 侧墙最大当量应力为68.17 MPa, 叠加气动载荷后侧墙最大当量应力为85.31 MPa, 应力增大了25.14%, 因此, 气动载荷对侧墙影响较大, 容易导致侧墙发生疲劳失效。可见, 在高速列车车体设计时, 应将气动载荷与其他疲劳载荷相组合对车体疲劳强度进行评定。     

船体结构快速建模系统研究

通过对数字建模技术的研究,基于现代船舶设计方法,提出以类库表达为基础,以模块化设计为手段的船体结构快速建模方法.在此基础上开发了原型系统,将程序的集中控制能力、数据库的集成管理能力和数字化设计相结合,实现了全船结构数字化模型的快速建立和修改,获取此过程中的生产设计信息,可应用于船舶设计、制造、运营的各阶段.     

Slamming and Green Water Loads on Bow-Flare Ship in Regular Head Waves Investigated by Hydroelasticity Theory and Experiment

With the development of ships towards large scale, high speed and light weight, ship hydroelastic responses and slamming strength issues are becoming increasingly important. In this paper, a time-domain nonlinear hydroelasticity theory is developed to predict ship motion and load responses in harsh regular waves.Hydrostatic restoring force, wave excitation force and radiation force are calculated on the instantaneously wetted body surface to consider the nonlinear effects caused by large amplitude motions of ship in steep waves. A twodimensional(2 D) generalized Wagner model and a one-dimensional(1 D) dam-breaking model are used to estimate the impact loads caused by bow flare slamming and green water on deck, respectively; the impact loads are coupled with the hydroelastic equation in time-domain. Moreover, segmented model tests are carried out in a towing tank to investigate the wave and slamming loads acting on the hull sailing in harsh regular head waves and also validate the numerical results.