空中爆炸下舰船动态响应数值模拟

运用非线性动力有限元软件MSC.DYTRAN,计算了空中非接触爆炸冲击波作用下舰船动态响应过程.冲击波的计算结果与经验公式吻合良好,表明计算结果是合理的.在此基础上,分析了船体结构的应力情况,能量吸收和冲击环境,得出相关结果,对舰船的抗爆设计具有一定指导意义.     

卸船机专用结构有限元分析系统

为了有效地发挥通用有限元计算的优势,快速提高卸船机的分析效率,针对链斗式卸船机的结构特点,采用MSC.Patran前后处理器和MSC.Acumen平台相结合的方法,开发了一套卸船机结构有限元分析专家系统.集成了模型资料与计算方法,提出了卸船机通用的模型旋转方法,并将其应用于有限元分析前处理,实现了多模型导入、管理和批处理计算.对系统产生的模型进行了计算和分析,结果表明,系统符合卸船机设计分析的要求,卸船机模型旋转方法是避免大量重复工作的有效途径.本研究是国内首次将MSC.Acumen应用于卸船机有限元分析,拓展了MSC.Acumen的应用范围,具有重要的参考价值.     

水下爆炸作用下固支平板动态响应分析

基于MSC.Dytran软件,对固支平板在水下非接触爆炸作用下的动态响应试验工况进行建模仿真分析,其计算结果与试验结果吻合较好。得到的平板在不同大小的水下爆炸冲击波载荷作用下的失效模式也与试验相一致,由此说明利用有限元软件MSC.Dytran模拟仿真水下爆炸作用下的结构动态响应过程的可行性,为工程应用提供了借鉴和参考。     

港口连续卸船机结构有限元分析中的模型旋转技术研究

针对某系列港口连续卸船机,结合MSC.Patran前后处理器和MSC.Acumen平台实现了该系列卸船机有限元分析的前处理,并将模型旋转方法应用于卸船机有限元分析中,借助该方法从基本模型旋转产生各种工况需要的计算模型,设定载荷和工况后进行批处理分析,避免了手工分析大量重复的前处理工作。     

水下爆炸数值仿真

基于MSC.Dytran软件,通过一维球对称数值仿真模型,模拟了水下爆炸冲击波传递以及第一次气泡脉动过程,其计算结果与经验公式计算结果吻合较好,在此基础上讨论了网格划分方式、网格密度以及计算区域大小对计算结果精度的影响.通过一维模型与三维模型数值计算结果的对比,论证了基于一维球对称数值仿真模型,通过Remap映射技术进行三维模型数值仿真的计算方法.该方法在保证计算精度的同时较大地提高了计算效率,具有较强的工程应用价值.     

深海钛合金压力容器在静水压力作用下的弹塑性分析

利用MSC.Marc Mentat 2005通用有限元软件对深海探测用压力容器受静水压力作用时的弹塑性失稳问题进行了计算与分析,弹性失稳数值计算的结果与用现有规范计算公式所得结果一致,均大于塑性失稳数值分析时的临界载荷。由此得出结论,对于厚壁且形状复杂的压力容器的失稳计算,用理论公式或仅用厚壳单元的弹性失稳分析是不够的,应该用3维立体单元的弹塑性失稳计算才能给出比较精确的强度预测。MSC.Marc Mentat2005强大的计算和仿真功能有效地模拟了深海精密探测容器受静水压力作用时的弹塑性失稳问题,为深海精密探测容器在材料、外观等方面做进一步的设计改进提供了可靠的工具。     

利用PCL语言查看船体剖面特性

PCL（Patran Command Language）语言为MSC.Patran的二次开发提供了强大的功能。利用PCL语言编写程序来计算船体剖面惯性矩、剖面模数及中和轴位置等剖面特性。     

水下爆炸作用下加筋板结构响应的数值仿真研究

运用有限元程序MSC.Dytran数值模拟水下爆炸作用下舰船上典型的加筋板结构的响应,采用一般耦合算法模拟了流体与结构的耦合效应,在计算中考虑了材料的应变率强化效应,并将数值仿真结果与试验结果进行比较,两者吻合较好。在此基础上分析了板架的变形模式,加强筋在板架变形过程中的作用,以及板架最大塑性应变出现的位置。     

螺旋桨自动化几何建模和网格划分技术

为了快速实现船用螺旋桨有限元建模,为极限强度分析和疲劳校核做准备,针对船用螺旋桨的结构特点,利用MSC.Patran前后处理器的二次开发技术,开发了1套螺旋桨自动化建模软件,定义了螺旋桨建模的型值表标准格式,实现了螺旋桨几何建模和网格划分的自动化.对某冰区加强螺旋桨进行了建模和计算,结果表明,系统建立的螺旋桨模型能保持良好的光顺效果和网格质量,满足计算要求.本文提出了基于MSC.Patran的螺旋桨自动建模方法,避免了传统手工建模中复杂和重复的工作,大幅提高了螺旋桨设计分析效率,具有重要的参考价值.     

大型集装箱船舱段有限元强度分析

随着集装箱船的大型化,有限元计算已是必不可少的分析手段.舱段有限元分析的目的是根据实际装载的垂向弯矩计算,得出船舶中部构件的综合应力及变形.通过分析,得出船体主要纵向及横向的结构件尺寸.着重介绍利用MSC PATRAN和MSC/NASTRAN软件对某大型集装箱船的货舱舱段进行了结构强度的有限元分析.     

绞缆机滚筒的有限元分析

为了简化计算及节约计算资源,考虑将绞缆机滚筒组件在三维CAD软件SolidWorks中转换为单一零件来达到模拟实际绞缆机滚筒组件的装配关系,通过MSC.Nastran平台,对绞缆机滚筒进行线性静力分析,并在此基础上对滚筒的强度进行校核,从而为绞缆机滚筒进一步合理改进提供参考。     

船用同步离合器棘轮棘爪碰撞问题的仿真分析

自动同步离合器是船舶联合动力装置中应用最广泛的同步离合器,棘轮棘爪机构是其中的关键部件.棘轮和棘爪不同转速下的碰撞接触提供同步转速传感和齿形离合器在接合和脱离的轴向力.对其中的棘轮和棘爪的瞬态工作进行动力学分析,为结构设计及试验研究提供充分的依据.结合接触问题的一般求解方法,介绍了利用MSC.Dytran对自动同步离合器中棘轮和棘爪碰撞接触进行仿真分析的过程.     

基于MSC.Dytran的液舱晃荡分析

液货船发展的关键技术之一是解决液舱内流体的晃荡问题。MSC.Dytran有限元程序能较好的模拟贮液容器的液面晃荡问题。以载液船舶液舱为研究对象,利用MSC.Dytran程序对矩形液舱在一确定装载水平下的液面晃动进行仿真分析,得到了不同时刻舱内液体的液面形状。     

肘形橡胶软管平衡性能研究

推导了肘形橡胶软管帘线缠绕的平衡角和实际缠绕角,利用非线性有限元软件MSC.MARC,分析了不同缠绕角的肘形软管在内压作用下的平衡性.结果表明,缠绕角大于平衡角时肘形管会外张,缠绕角小于平衡角时肘形管会内收;实际缠绕时,最佳平衡性点并不是在ψ=90°时缠绕角为54.7°,而是要比这个角度稍小一些.     

用MSC.Patran的PCL二次开发用户界面

在对MSC.Patran进行二次开发时，通常要自己编写自定义的图形界面，以实现开发者所需的一些特殊功能，结合某些用户界面，说明利用PCL语言进行二次开发用户界面的过程和应注意的问题。     

基于MSC.Patran的水翼升力求解方法研究

根据已有的水翼升力面理论计算方法及成果,对水翼模型进行部分简化,并借助MSC.Patran实现了水翼模型和流场计算域的参数化建模,设置边界和工况后,对水翼航行中的升力使用有限元法进行迭代求解。与已有规律和试验结果对比表明,使用参数化建模和有限元法可以计算出水翼的升力以及自由面的形变数据。不仅减少了手工劳动,而且预报了水翼的升力及分布。     

关于船体几何模型从CATIA到MSC.Patran的转换

介绍对CATIA几何模型进行规范化处理,利用CATIA CAE划分网格及优化、提取网格属性及分组信息后转换到MSC.Patran中的方法。以1艘30万t超大型油船(VLCC)舱段结构的CATIA几何模型为例,成功进行转换及计算。验证表明:转换后的信息完整,无需二次加工;该方法可操作性和实用性强,且适用于船体结构复杂的板梁模型。     

VLCC液舱晃荡仿真及结构响应

当船体在波浪中运动的频率与液舱内液体振动的固有频率相近时,舱内液体将会发生剧烈的运动,即晃荡产生了.在船舶结构设计中,必须要考虑这种晃荡载荷及结构的响应.该文针对一超大型油轮(VLCC)液舱晃荡问题进行了三维仿真模拟.在DNV基于压力的晃荡评估方法的基础上,提出了应用有限元方法和任意拉格朗日-欧拉耦合技术进行该船全生命期内液舱晃荡仿真及强度评估的工程实用的步骤方法.     

液化天然气船船体极限强度分析

分别运用基于非线性有限元法的通用软件MSC/Mare以及基于逐步破坏法的自编程序SUS对1艘液化天然气(LNG)船的船体极限强度进行分析.探讨了LNG船船体极限强度计算的思路和方法,并将两种方法对该船的船体极限强度计算结果进行比较分析.结果表明,利用MSC/Marc程序对LNG船进行船体极限强度分析的结果与简化方法(SUS)的结果相近,并得出了一些有价值的结论.     

圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的动响应分析

主要研究了在无限水域中两端简支的圆柱壳受球形炸药爆炸冲击载荷作用下的动响应特性.首先,计及流-固耦合作用的影响,文中由Hamilton变分原理推导出了圆柱壳受爆炸载荷作用的控制方程.然后分别将位移函数的Fourier形式代入方程中,运用迦辽金方法进行化简,最后在时间域上使用四阶经典龙格-库塔方法,圆柱壳在某一时刻的动响应就可以得到.通过将计算结果与有限元计算软件MSC.DYTRAN的计算结果进行比较,可以证明文中计算结果的正确性和可靠性.