单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力

某些货船直接装载高温货物，在运载过程中货物温度逐渐降低。此类货物和船体构件温度分布可认为是瞬态温度场。本文研究了单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力。首先分别建立了适用于温度场和热应力分析的舱段计算模型，其次运用通用非线性有限元程序ABAQUS对其进行了温度场和热应力的数值分析，得到了单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力的分布规律。另外，运用简化解析方法对货舱段瞬态温度场进行了分析，并与有限元数值计算结果做了比较。结果表明，基于简化的解析分析可用于设计初期结构温度场的评估。     

基于多种有限元软件的混凝土水化温度应力分析

分别利用MIDAS、ABAQUS以及ANSYS三种有限元软件,对某一空心混凝土桥墩早期水化热温度场与应力场进行了模拟分析。通过对比验证了结果的正确性。应力计算结果揭示了早期混凝土表面开裂的原因,以及混凝土水化温度应力发展的一般规律,即温度残余应力现象。     

海洋钻井绞车用水冷式制动盘瞬态温度场分析

对海洋钻井绞车用水冷式制动盘,建立了三维瞬态热-机耦合理论模型和有限元分析模型。运用有限元分析软件ABAQUS,对钻井绞车紧急制动工况进行了数值模拟,分析了制动盘瞬态温度场分别在半径方向、周向和不同厚度处的分布特征和变化规律。计算结果表明:紧急制动时,制动盘在径向与周向均存在很大的温度梯度,相比之下,径向的温度梯度更大;制动结束时刻,温度的影响层深度很浅,盘面瞬时温度很高且高温区域集中在制动盘摩擦表面的中部区域。很高的盘面温度在短时间得不到消散是导致制动盘高温氧化的重要原因。     

水平冻结法温度场数值模拟

以天河客运站折返线暗挖隧道为背景,分析三维温度场同二维温度场区别及冻结壁厚度的发展趋势,通过 ANSYS对冻结区域的温度场进行数值模拟,对冻结区域进行温度的定量评价,并分析了各个冻结时间段的温度场分布、冻结壁厚度。对数值模拟模型的建立进行了优化设计,对数值模拟计算的单元点划分粗细部位也进行了优化,从而建立贴近实际的模型,提高计算精度,给实际的设计和施工提供可靠的温度数据。     

重力式码头胸墙大体积混凝土浇注温度控制与信息化施工技术

为解决重力式码头胸墙施工中温度裂缝的控制采用通用有限元软件ABAQUS对胸墙大体积混凝土施工及养护过程进行数值模拟.计算得到混凝土内部温度场变化情况,并与实测结果进行比较.根据数值模拟的结果选择合理的保温措施以避免裂缝产生.该技术对于优化施工工艺,提高施工管理水平都有积极意义.     

基于流固耦合的某船用低速柴油机活塞温度场分析

针对某研发新型船用柴油机,建立其活塞固体域和流体域模型,运用有限元软件ABAQUS和流体动力学软件START-CCM+进行联合仿真,得到其活塞耦合面对流换热系数和温度场分布。活塞最高温度538K左右,活塞第一环区及环区附近区域大部分温度439K在左右,活塞环区及活塞内部冷却腔大部分温度处于340K~439K范围以内,最后与现有对标机型进行对比,得到仿真计算所得活塞温度分布与对标机型温度场实测值基本一致,活塞温度场仿真计算结果基本符合实际。     

车削刀具内温度分布模拟的耦合方法

针对车削刀具内温度分布有限元模拟中切屑与刀具接触面边界条件难以确定的难题,提出了车削刀具内温度分布模拟的耦合方法．该方法将Deform-3D软件对切削过程进行整体模拟的结果作为刀具数值模拟的边界条件,在有限元软件Ansys中对刀具进行温度场的数值模拟．将Deform-3D与Ansys相互耦合的算法,可以实现两个软件间的优势互补．结果表明,该方法可以对车削刀具内的温度分布进行更为合理地模拟,计算时间仅为Deform-3D对刀具进行模拟时间的1／20．     

大口径管件小半径中频热弯数值模拟

为进行大口径管件的1.5D小半径中频热弯研究,基于ABAQUS通用有限元软件提出一种简化方法对其过程进行数值模拟。模拟过程采用顺序耦合的方法,对于热分析步采用自编DISP子程序加载,并将温度场结果导入热应力分析步中进行热弯过程模拟,并且和实验值进行对比验证方法的可靠性。基于此简化模拟方法研究了弯曲过程截面扁平度和减薄率随着弯曲过程的变化规律,并且为了控制截面畸变,研究了通过施加反弯矩对截面扁平度和减薄率的影响,为实际工程提供了参考。     

船用高温风机电机通风冷却风道数值研究

本文以某型船用高温风机电机为研究对象,并采用计算流体力学和数值传热学手段研究其通风冷却系统,对该船用高温风机电机通风冷却风道的流场与电机外壳表面的温度场开流固耦合数值模拟,得到了通风冷却风道的流场分布和电机外壳表面的温度场分布,并对电机外壳表面的温度分布情况进行分析。数值模拟结果可以为电机通风冷却系统的合理设计和安全可靠运行提供参考。     

舰载导弹发射过程对舱室温度场影响

为研究舰载垂直发射系统导弹发射过程中对舱室温度场的影响,用仿真计算方法对发射过程流场进行仿真,计算得到发射过程不同时刻发射箱内燃气流场的分布以及发射箱外壁面的温度分布;在发射试验时用温度测量系统对特征点(发射箱内壁面、发射箱外壁面、舱室)的温度进行测量,获取实时数据。对比模拟结果与实测结果,发现误差在可接受范围内,证明模拟结果的可靠性。在发射箱内壁面隔热板隔热作用下,整个发射过程舱室温升变化在安全范围内。     

钛合金试件冷却方法与换热性能的实验研究

材料切磨削过程中的强化冷却散热,对提高工件的切磨削效率和保证被切磨削工件的表面质量等都具有积极作用．文中以定压、定量风和不同含量水相组合时射流冷却被加热的钛合金（Ti6ABV）试件的实验为基础,探讨了定压力、定量风和微量水相综合雾化射流冷却钛合金试件时的换热性能和规律．实验表明,存在使雾化冷却最佳的微量水剂量的最佳值域,且只有其材料相应温度冷却效果充分发挥时,雾化冷却方法才能优于相应的水射流和气体射流冷却方法．     

船舶柴油机排气阀自动互研装置的设计与性能分析

为消除大型船舶柴油机排气阀工作时接触面上产生的变形、麻点、凹坑、烧蚀和剥落等缺陷,保证排气阀的密封性,必须定期对排气阀的阀盘和阀座进行研磨。根据大型船舶柴油机排气阀的互研原理,设计一种由控制电路和气动系统组成的电-气式排气阀自动互研装置,通过阐述该装置的系统构成和控制原理确定零部件的选择要点,进而对零部件进行程序设计和机械加工,设计出新型排气阀自动互研装置。在采用该装置对自重为15 kg的排气阀进行试验时,发现时间设置间隔为1.5 s时研磨完成时间最短,效果最好,验证了该装置的可靠性和可应用性。     

Adaptive approximation in multi-objective optimization for full stochastic fatigue design problem

As the size of ship has grown rapidly, the importance of exact fatigue strength assessment has been recognized more and more. High concern about fatigue crack often raises target fatigue life to two or three times of ship lifetime. This leads to the use of very thick plates to reduce dynamic stress range or the application of weld toe grinding to reduce stress concentration or removing weld defects. However, such measures can cause some troubles in fabrication process. As a fatigue strength assessment procedure, full stochastic fatigue analysis based on wave loads analysis has been recommended due to its high accuracy and straightforward approach. However, its huge computing time hinders a ship designer from making iterative explorations for a better design to minimize the use of aforementioned measures.This paper proposes an efficient approach to optimize plate thicknesses around hot spots and the applications of weld toe grinding with meeting the required target fatigue life based on the full stochastic fatigue assessment. Two conflicting objectives are taken into consideration; to minimize steel weight and to minimize total weld toe grinding length. Whether to employ weld toe grinding or not for a hot spot can be seen as a selection variable. In order to treat such selection variables along with continuous variables in the multi-objective optimization, Multi-objective Genetic Algorithm (MOGA) is introduced. This paper also employs adaptive approximation framework to resolve the computational burden of the full stochastic fatigue analysis in the optimization. The strategy to refit approximations iteratively can minimize the required number of analysis. A convergence criterion of the adaptive approximation framework is newly proposed considering the feature of discrete objective function attributed to the introduction of selection variables. One of the objective functions, toe grinding length, is purely depending on how many hot spots toe grindings are applied to. The proposed approach is applied to a liquid dome opening problem of LNG carrier, which is known as one of the most difficult parts to satisfy required fatigue strength due to the stress concentration caused by its large opening and weld attachments on upper deck.     

IC封装导电银胶用片状银粉的研制

先通过液相化学还原法制备原始银粉,再利用机械球磨法制得片状银粉,对银粉的形貌、粒度分布、粉体密度、比表面积、水分灰分进行表征,研究原始粉制备工艺、球磨工艺对片状银粉形貌尺寸、粒度分布及密度的影响。结果表明,以分散性好及平均粒径约3μm的球形银粉为原始银粉、无水乙醇为介质,2 mm尺寸规格的氧化锆球为磨球,球磨时间为35 h,机械球磨法制得片状化程度高、粒径均匀、平均粒径小于7μm的片状银粉。将片状银粉用环氧树脂体系配制成IC封装导电银胶,测试导电胶固化前的物性参数、固化片的特性、固化粘接特性及环境测试,并常温下观察是否分层,均达到了应用指标要求。     

Design of convex hull plate forming by pure line heating

This paper presents a ship-hull plate forming way by pure line heating. The heating lines forming the required bending angle is determined by curvature analysis method. Heating along the calculated heating lines results in bland plate with initial transverse curvature. Then, the plate with desired convex shape can be obtained by heating in the longitudinal edge. This is the whole forming process by pure line heating. This paper presents a method of plane development for ship-hull plate with B-spline surface representation, and provides the shrinkage heating lines in the forming process. This forming way would facilitate temperature control and make plate forming automatically easy.     

含添加剂的溴化锂水溶液吸收蒸汽数值模拟

在BrLi水溶液加入一定量的醇作为添加剂,可以显著的增强其传热传质的能力,通过数值模拟的方法,模拟静态池中含添加剂的BrLi水溶液的表面吸收蒸汽过程,描述这一传热传质过程中BrLi水溶液的吸收表面及溶液内部的速度流场、温度变化．     

磨抛机器人气电力控末端执行器负载特性研究

针对现有船舶制造业中人工打磨或砂带磨削等磨抛作业难以满足智能制造需求的现状,提出一种面向船舶磨抛机器人的气电混合式力控末端执行器,采用自适应变参数PID控制器对非对称气缸的气动力与大推力永磁直线同步电机的电磁力进行协调控制,实现作业接触力的实时补偿与精确控制。通过对气动系统、永磁直线同步电机系统、环境工件、力和速度控制器等进行建模与数值仿真,研究其负载波动响应与抗负载冲击特性。仿真结果表明,相比气动力控系统,气电混合式力控系统可消除气动系统振荡特性的影响,在35Hz范围内振动负载作用下的最大力波动幅值由138N(约为稳态值46%)减小至25N(约为稳态值8.4%)；在阶跃负载作用下气缸活塞杆位移振荡和接触力冲击次数显著减少,调整时间分别仅为前者的32.3%和27.3%,有效提高了抗负载波动与冲击特性,可提升船舶磨抛机器人作业质量。     

基于深度相机的船舶小构件打磨装置视觉识别算法设计

基于深度相机,针对船舶小构件智能打磨装置的视觉识别系统进行算法模块设计,确定视觉识别系统的模块框架与模块功能,并基于OpenCV库与PCL库,利用C++程序语言对模块功能进行算法实现。同时搭建算法试验平台,对模块算法进行验证,完成包括相机位姿估计与坐标变换、工件点云分割、工件质心提取、工件边缘提取在内的算法功能实现,为船舶小构件智能打磨装备提供准确全面的视觉数据,保证智能打磨装备的上料及打磨作业顺利执行。     

Analysis of Numerical Results in High Temperature Congealment and Chemistry Non-equilibrium Flow Field

Using the air plasma ignition technique, physicochemical process of burning can be accelerated; concentration limit ofretrofires both can be extended; reliability of retrofires and stability of burning can be improved. In this paper, using internalequivalent heat area in place of electric are that created Ohm heat, the flow fields of thermodynamic equilibrium chemistry con-gealment and chemistry non-equilibrium in the plasma generator were simulated. The influences of the inlet prerotation angleof air, the inlet total pressure of air and the airflow compression angle of spray nozzle on the temperature on the surface of elec-     

打磨处理改善焊缝疲劳性能的试验研究

由于高强度钢的使用，船舶结构许用应力水平的提高，船舶结构的疲劳强度越来越受到关注。船舶结构的疲劳寿命取决于其焊接结构的疲劳寿命。因此，了解焊缝几何参数对焊件疲劳强度的影响以及采用经济实用的方法改善船舶结构的疲劳性能是十分重要的。本文首先对焊缝几何参数对焊件疲劳寿命的影响进行了分析，在此基础上用ABS钢和945钢两种钢板做试件，分别进行了简单拉伸实验及打磨和未打磨条件下对接接头的疲劳试验。试验结果表明焊件的疲劳寿命可以通过打磨焊缝得到改善；尤其对于高强度钢焊件。试验还说明手工打磨焊缝和机械磨削焊缝对焊件疲劳强度的改善效果差别很大，疲劳寿命的分散性也很大。因此，应当对改善焊件疲劳寿命的工艺进行更详细的研究。