起重机桁架大直径管节点板设计优化

针对大直径的圆管与节点板连接的项目相继出现开裂现象,根据不同盖板型式、节点板与应力释放孔相对位置,提出5个优化方案,并对优化方案进行模拟、分析比较,得出节点板处应力集中处理最优方案,为后续节点板与大直径管连接设计提供参考。     

岸桥管板结构的防裂接头型式分析

为解决岸桥管板结构接头容易开裂的问题,以4类接头型式(圆管应力释放孔型式、圆管与节点板端部的焊接型式、应力释放孔加强型式和盖型封板的型式)为研究对象,应用有限元计算技术,依据实际制造水平,采用统计对比法和细节分析点应力值比较法,分析并评判各种管板结构防裂接头型式的优劣.分析结果表明:推荐的静载或低疲劳载荷位置的防裂接头...     

船体应力释放孔的设计

针对通过增加板厚或新增结构来降低船体局部高应力的做法会导致结构重量增加且制造工艺更为复杂的问题,引入应力释放孔的设计概念,通过对原设计做减法的方式来降低船体局部高应力水平,分析应力释放孔的形状、尺寸和位置等因素对应力改善效果的影响,得出应力释放孔的一般设计原则。     

加筋圆柱壳开孔围栏肘板拓扑优化设计

[目的]在水下耐压圆柱壳结构开孔围栏与环向肋骨连接处,易出现应力集中。[方法]为此,提出一种开孔围栏与环向肋骨连接肘板拓扑优化设计方法,以有效降低肘板区域的局部高应力。首先,采用子模型技术对连接肘板区域结构进行精细化应力分析;然后,以连接肘板为设计变量,考虑耐压壳板、围栏和肋骨特征点的应力约束,以肘板区域最大应力最小化为目标函数进行拓扑优化,并对拓扑优化结果进行工程化处理,得到最终的肘板形式。[结果]计算结果表明,面板局部加宽的肘板形式可以有效降低应力集中程度;开孔围栏位置横向偏置时,远离中纵剖面一侧的肘板面板加宽长度较大;连接肘板与开孔围栏中心偏置时,肘板面板关于其腹板对称设计即可。[结论]所做研究可为类似结构设计提供参考。     

船体应力释放孔的优化

对部分应力集中十分严重的船体结构区域,可以通过设置应力释放孔的方法来控制其应力峰值。为了最大程度地改善关注区域应力峰值,以应力释放孔的形状、尺寸和位置等参数为设计变量,以开孔边界、施工工艺和非优化区域应力水平为约束条件,以优化区域的材料屈服利用因子最低为目标,对应力释放孔进行形状优化和尺寸优化。基于Isight平台,集成应力释放孔的参数化建模程序,采用遗传算法迭代求解,可得到最优设计方案。     

海底电缆埋设犁结构破坏原因分析与改进对策

运用ANSYS有限元软件对埋设犁在使用过程中出现的断裂失效现象进行了原因分析,确定了牵引起吊架铰点座位置耳板应力、机架与油缸座连接耳板处应力过大而超过材料的屈服极限引起破坏,提出了结构改进措施;对加强后的埋设犁结构进行整机有限元分析,验证了改进方案及有限元简化计算的准确性;探讨了有限元软件对埋设犁结构设计、计算及改进的应用价值。     

基于协调版共同结构规范的应力筛选合理性评估

根据协调版共同结构规范（CSR-H）中应力筛选的要求,选取若干典型区域（如人孔、肘板趾端、水平桁根部、底凳与双层底纵桁或肋板的连接、底边舱斜板与横向底凳的连接、槽条和上部支撑结构的连接、舱口角隅以及船中区域以外的若干区域等）分别进行应力筛选分析和细网格分析,对CSR-H的应力筛选要求进行了合理性评估。     

半潜式平台大肘板局部切割作业的结构应力监测与分析

某半潜式平台立柱与浮箱间的8个大肘板需要在坞修中拆除并更换新的大肘板,通过结构有限元方法可以分析大肘板拆除过程的安全性,但在坞修中平台外部载荷和支撑条件的不确定性为建立精确的有限元模型带来困难。文章针对一处大肘板,提出了一种应力释放局部切割流程和应力监测方案,采用光纤光栅传感器对应力释放过程中大肘板及附近8个关键位置的应变情况进行了实时监测。采用Mises屈服准则计算得到局部切割过程中各测点的相当应力,分析了局部切割过程中不同位置的应力变化特点。分析得到切割前8个关键位置的初始应力状态,为有限元模型提供校核依据,最终获得了经过验证的有限元模型,为进一步研究切割方案安全性和分析新大肘板初始应力状态奠定基础。     

深潜器耐压壳体电缆填料函专用封堵夹具设计

针对深潜器耐压壳体电缆填料函漏水问题,设计填料函封堵夹具,为注剂式封堵作业提供专用夹具。根据电缆填料函结构特点,确定专用封堵夹具外形及其基本尺寸;根据注剂胶流动特性,确定夹具注剂孔数量、布置位置及其形式;利用夹具尺寸计算经验公式计算夹具主体中圆筒、侧端封板厚度、夹耳厚度和紧固螺栓最小直径;利用Star-CCM软件对所设计的专用夹具本体进行受均布力时的强度校核,仿真结果表明,夹具的最大应力值小于许用应力,所设计夹具主体满足强度要求。     

船舶肘板拓扑优化设计北大核心CSCD

目前,船舶构件之间主要由传统的三角形肘板连接,这种肘板易在构件与肘板的连接处造成应力集中。提出一种肘板拓扑优化的设计方法,采用子模型技术对船舶肘板节点结构进行应力分布精细化分析,以肘板材料的分布作为设计变量,考虑肘板连接的桁材应力约束,极小化肘板与桁材连接部位的应力,对船舶典型节点肘板结构进行拓扑优化。在对肘板拓扑优化结果进行适当的工程化处理后,提出一种新的肘板结构型式。计算结果表明,相对于传统的三角形肘板,新型肘板结构有效降低了节点应力集中,可为此类结构的强度分析与优化设计提供有益的参考。     

一种新型的水上大口径钢管桩自平衡法试验*

介绍了新型自平衡法试验原理。应用该方法时,先将专用接头焊接在钢管桩自平衡点处随桩一起打入,测试时清除荷载箱接头上部泥土,将伸缩式荷载箱安装在接头处,从而实现钢管桩自平衡法加载。基于钢管桩新型自平衡法试验,对在上海市东海大桥海上风电场1.7 m的大直径钢管桩承载特性进行分析,成功获得了大口径钢管桩总承载力以及侧摩阻力与端阻力,取得了较好的测试效果和经济效益。     

多领域统一建模技术在管路分析中的应用与发展

管路分析在液压(或气动)传动系统设计中占有越来越重要的位置,不但有助于液压系统中各元件的布置设计,还可以对管路中的压力分布和脉动进行分析,从而为减少液压系统中的振动、冲击和噪声。多领域统一建模技术为复杂管路的机、电、液、控耦合系统建模与分析提供了新方法,也为管路分析与设计提出了新挑战。本文首先对基于Modelica语言的多领域统一建模技术进行简述,重点综述了基于Modelica语言的多领域统一建模技术在管路分析中的应用概况,在此基础上给出了管路分析的未来发展趋势。     

大中型气垫船吊艇结构设计和起吊强度校核

基于目标气垫船结构特点,通过合理设计吊艇眼板结构、起吊强度校核,论证了船体通过吊艇眼板直接起吊方案的可行性,为实船起吊提供指导依据。最后对目标气垫船水中起吊过程进行了应力测试,进一步验证了起吊强度校核方法的正确性和直接起吊方案的合理性。研究结果可为大中型气垫船或铝合金船体起吊方案和相关结构设计提供技术支撑。     

船体分段吊装眼板有限元细网格快速生成方法

提出一种船体分段吊装眼板有限元细网格快速生成方法,在粗网格基础上对吊装眼板几何模型进行网格细化。建立吊装眼板有限元网格细化流程,确定细化区域,划分细化区域,控制节点间距,生成细网格,并进行实例分析。结果表明,该方法可较大地提高船体分段吊装眼板的建模效率。     

舰船蒸汽管路的柔性设计分析

舰船蒸汽管路在工作中受力复杂,为了避免应力破坏需要进行柔性设计。本文按照柔性设计的方法和原则,建立舰船典型蒸汽管路模型,分别进行刚性设计和柔性设计状态下的管点合位移、合力及合力矩仿真。分析结果表明:蒸汽管路的柔性设计减少刚性设计管点受力最大值,但没有改变管点的受力趋势,支撑点附近的合力依然较支撑点中部位置管点大;柔性设计为蒸汽管路提供了更大的位移补偿,能够有效降低管路管点,特别是支撑点附近的合力矩。分析结果对舰船蒸汽管路设计时的布置和固定具有一定的指导意义。     

动力设备周围阻振质量闭式回路隔振特性研究

基于波动理论分析了T型板架中阻振质量对振动波传递的阻抑特性,推导了阻振质量的隔振度公式,给出了振动波入射角度、阻振质量截面参数对其隔振性能的影响规律。在此基础上,基于阻抗失配原理将环形阻振质量回路、矩形阻振质量回路引入双壳动力段动力设备周围结构的刚性隔振动设计中,给出了艇体铺板结构阻振质量刚性隔振设计原则。结果表明阻振质量闭式回路能有效降低动力舱段的振动及声辐射。     

跨海大桥承台钢套箱底板对阴极保护系统的影响

跨海桥承台采用钢底板封底,诸多因素使得钢底板与钢管桩之间绝缘性难以保证。钢底板为裸钢,连入钢管桩阴极保护系统影响较大。分析电阻法测量法不能准确判断钢底板与钢管桩的电连接的原因,认为采用半电池电位法测量更为可靠,同时分析钢底板对钢管桩阴极保护的发射电流和使用寿命的影响程度,提出相应的补救措施。     

气垫船起吊眼板的结构响应分析

为了校核起吊眼板的结构强度,利用MSC．Patran软件分别用壳单元、体单元对其进行有限元建模,在计算缆索拉力时,计算采用梯形分布形式来模拟起吊眼板真实的受力状态。根据计算结果提出一种实用的眼板加强结构——钢质眼板套。利用上述方法校核含有眼板套的眼板结构,此时眼板内缘的应力减小,说明眼板套对缆索拉力进行了分散,降低了眼板内缘的应力水平,达到了预期效果。     

管道内波速变化对水锤现象的影响分析

管道内水锤波速受管道自身以及管内流体等多种因素的影响,在实际工程中,管内流体性质变化以及管道的结构材质的不同都会引起对应水锤波速的变化。选取了两种典型的波速变化情况——整管波速变化与管路中不同位置局部波速变化,利用一维流体软件FLOWMASTER对其进行仿真分析,着重研究这两种情况下波速变化对管内水锤压力波幅值与周期的影响。在整管波速变化情况中,考虑当阀门关闭时间与关阀水锤周期之间的大小关系不同时波速变化对水锤现象的影响,以使结论更为合理全面。在局部波速变化情况中,改进了用平均波速变化来分析局部波速变化的方法,引入了波的散射理论对位置变化带来的影响,并进行了分析,比较了管路中各个典型位置上波速变化所对应的水锤现象,突出了波速变化位置的影响,可为管路设计与水锤防护提供参考。     

深水半潜式起重铺管船J型塔结构设计分析

本文针对深水半潜式起重铺管船上的J型塔进行结构设计,并阐述了塔架总体强度分析方法。利用有限元软件建立J型塔结构模型,对其进行校核分析,分析内容包括J型塔在处于内倾20°、直立、外倾20°位置规定工况下的总体强度。结果表明,所设计的J型塔在各工况下均满足相关要求。