基于极限弯矩的耐压圆柱壳破坏载荷分析

采用结构在受外载荷作用时产生的内弯矩不能平衡外弯矩而发生破坏的机理,以复杂应力密西斯屈服条件为准则,推导了圆柱壳结构的破坏载荷计算公式。将屈服、屈曲分别验证结构强度的表达式综合为一种计算方法,避开了结构屈曲时的模态确定。通过理论分析,所提出的计算方法计算简单、方便实用,具有较好的准确度。     

循环弯曲载荷下船体梁的极限纵强度

根据生破坏的强度准则，详细讨论了循环弯曲载荷下船体梁的非弹性变形性能。给出了循环弯曲载荷下船体梁极限强度的简化分析方法。进行了纵筋加强箱形薄壁梁模型的循环弯曲试验。理论计算与试验结果作了比较，两者吻合较好。     

极限载荷下筒状重力锚结构强度数值模拟分析

本文根据实际工程要求设计一种满足特定指标的重力锚。依据重力锚二维设计图建立三维有限元模型,通过遴选重力锚工作过程中2种最具代表性的工况,使用有限元分析软件Abaqus对其进行结构强度分析。分析结果表明：针对吊装工况,重力锚吊耳与销钉接触部位应力最大;而在回收工况下,支撑筋板与应急解脱装置的接触部位应力最大。根据2种工况下的分析结果以及工程经验对重力锚各部件进行优化改进,最终得到既能满足特定工程需要又兼顾成本的重力锚设计方案。     

联合载荷作用下撑杆结构极限强度研究

超大型浮体结构在复杂海洋环境下承受多轴载荷共同作用,使得刚度较弱的撑杆结构极易发生破坏,从而影响整个浮体的安全和可靠性。文章以超大型浮体撑杆结构为研究对象,基于模型相似理论,进行了压扭联合载荷作用下撑杆结构极限强度试验模型设计,并开展模型试验研究。通过数值仿真方法与试验结果的对比分析,验证了数值仿真方法的正确性,并据此开展实尺度撑杆结构在不同扭转载荷作用下的压缩极限强度数值仿真计算,给出了压扭联合载荷作用下撑杆结构极限承载能力计算简化公式,为撑杆结构设计提供支撑。     

船体梁在循环载荷下的极限强度研究

在船体极限强度的研究中,对船体到达极限强度后的剩余承载能力的研究非常重要,其关系到船体结构的生命力设计,用于判断船舶破损情况下是否还能保持一定的自存能力,制定救援方案以及作为船舶在极端情况下安全性的判断依据。目前此类研究多是针对单次加载,而在实际海洋环境中,船舶会受到交变载荷的作用,如果超过弹性范围,会留下塑性应变,这些残留应变会影响船舶最终承载能力的大小。本文以逐步崩溃法为基础,用Fortran语言开发了计算程序,该程序可以得到船体梁在极限强度后的承载能力,同时通过递增塑性法来模拟循环加载带来的影响,并采用非线性有限元法进行对比验证。     

冰载荷对加筋板轴向压缩极限强度的影响

船舶在冰区航行时,将遭受浮冰的挤压,船舷侧部位的加筋板会受到冰载荷的作用。以单筋单跨加筋板为研究对象,采用非线性有限元法对冰载荷下加筋板轴向压缩极限强度进行分析。研究冰载荷的大小、加载区域面积和加载区域位置的不同对极限强度的影响规律。结果表明,冰载荷大小一定,冰载荷作用区域面积逐渐增加时,加筋板的轴向压缩极限强度随着面积的增加基本呈线性增加。冰载荷作用区域位置距离加筋板中心点距离逐渐增加时,加筋板的轴向压缩极限强度逐渐增加,且随着相对距离的增加,对加筋板轴向压缩极限强度的影响越来越大。这些结果可用于指导冰区船舶结构的设计以及维护。     

压缩与剪切联合载荷作用下矩形板格的极限强度分析

当船舶在波浪中航行时,一般认为为船体结构基本单元的矩形板处于联合载荷作用之下,为了评估板单元在这种情况下的极限强度,讨论了矩形板在压缩与剪切应力联合作用下的特性。该研究分三步进行;第一步是运用伽辽金（Galerkin)法对板进行弹性屈曲分析;第二步是在材料刚塑性的假定下进行塑性破坏分析;第三步是综合弹、塑性分析的结果,进行极限强度分析。在整个分析中,对压缩与剪切应力在联合载荷中所占比例的不同情况进行了计算,而且还考虑了初始缺陷对于极限强度的影响。     

复合材料夹层板架结构在组合载荷作用下的极限强度研究

随着复合材料船舶建造尺寸越来越大,结构极限强度评估具有重要意义。本文基于后屈曲理论,通过渐进失效分析方法对复合材料夹层板架结构在组合载荷作用下的极限强度展开研究。首先通过与相关复合材料层合板试验及数值仿真结果进行对比,验证了本文渐进失效分析方法的准确性。然后,以复合材料夹层板架结构作为船舶上层建筑并考虑其受力特性,对具有初始缺陷且在轴向和侧向压力同时作用下的复杂受力状态的夹层板架结构进行计算,得到夹层板架结构的首层失效强度以及最终承载能力,并对失效位置做出预报。     

考虑荷载影响的钢筋混凝土构件钢筋锈蚀模型

对现有典型钢筋锈蚀模型进行了比较分析,选择考虑因素较全面合理的Youping Liu指数模型作为钢筋锈蚀基本模型。将考虑荷载影响的氯离子扩散模型引入钢筋锈蚀基本模型中,建立了考虑荷载影响的钢筋混凝土构件钢筋锈蚀模型。通过实例计算,分析了钢筋锈蚀速度随时间的变化规律。     

预应力等效荷载计算方法研究

预应力混凝土桥梁设计中将预应力作用转换为等效荷载的方式在桥梁结构分析中应用越来越广。根据作用力与反作用力的原理,推导了预应力等效荷载的计算公式及方法,该方法具有计算效率高的优点,适用于有限元编程电算,可用于空间预应力效应的计算,并附有算例。     

An investigation on flexible pipes birdcaging triggering

An investigation on triggering mechanisms for the birdcaging failure mode of flexible pipes, used in offshore oil and gas production, is carried out. From previous experimental observations, a conjecture is made: the local axisymmetric instability of the external plastic layer, caused by the high radial loading which is internally applied due to the helical armor wires tendency to expand when the pipe is subjected to compression, would be this trigger. A simple instability onset criterion for the external plastic layer, namely, the polymer intrinsic yielding limit stress, is proposed and assessed, analytically, numerically and experimentally for HDPE tubes. Then, previous birdcaging experimental observations are investigated further, focusing on the flexible pipe external plastic layer, to assess the proposed criterion. Strong evidences of validity are obtained.     

中英港口水工建筑物规范中荷载组合规则的要点分析

比较中英港口水工建筑物规范的荷载组合规则的一致性与差异性,中国各设计规范中荷载组合规则存在局部不一致,而英国标准BS 6349与欧洲统一设计标准保持较好的一致性。结合某码头工程实例,按中国标准荷载组合规则设计比按英国标准设计的灌注桩的主筋用钢量高约20%。     

初始缺陷对耐压圆柱壳结构极限承载力的影响

为了考察初始缺陷、材料等因素对耐压圆柱壳结构极限承载力的影响,本文利用ANSYS有限元软件构造模型对耐压圆柱壳结构进行模拟．研究了缺陷幅值在一定范围内变化时,初始缺陷对耐压圆柱壳极限承载力的影响,并将有限元计算结果与理论计算结果进行比较,讨论了材料的改变对极限承载力的影响．初始缺陷幅值不会改变耐压圆柱壳结构的失稳模态,且对结构极限承载力的影响有限,但材料的改进对提高结构极限承载力的效果显著．     

极区船舶冰带构件极限载荷评估

弹性设计准则下,极区船舶通常需要过度的结构加强以确保航行安全。若采用极限载荷设计准则,考虑结构的塑性承载能力,利用一部分屈服点之后的强度储备,则能大大减轻结构重量。本文以中国船舶及海洋工程设计研究院（MARIC）研发的某20000吨级PC5级极地多用途运输船为目标船型,基于IACS URI规范关于冰载荷及相应计算工况的要求,进行了非线性有限元分析。基于计算结果,工程计算推荐100mm×100mm的网格尺寸,材料定义推荐使用理想弹塑性材料。通过对比不同极限载荷准则,认为两倍弹性斜率准则相对更适用于船舶构件。研究成果可为极区船舶结构的设计与强度验证提供参考。     

基于MATLAB的船用柴油机轴承负荷计算分析

船用柴油机轴承受力复杂,工作条件恶劣。研究船用柴油机轴承负荷的计算方法,对主机的日常维护有一定指导意义。通过对柴油机曲柄—连杆机构的运动学与受力学分析,得出轴承受力的计算方法。运用MATLAB语言编程,以潍坊柴油机厂生产的六缸船用柴油机——6200ZC柴油机为例,通过船员所读取的示功图,把曲柄转角和示功图上读出的气体压力作为初始值初始条件输入,计算出不同的曲柄转角下其连杆大端轴承和主轴承的负荷,运用MATLAB语言生成各轴承的负荷图,并对计算结果进行了分析。     

液、塑限联合测定法的研究

液、塑限联合测定法在其他国家已经得到广泛应用,国内尚未正式推广。但作为一种能最大限度消除人为因素影响的试验方法,有着很好的应用前景。本研究主要目的是分析不同性质土的液、塑限联合测定法与人工手搓法试验的对比结果,找出其相应的试验规律,并为该项试验方法在国内得到广泛应用提供参考。     

带负荷控制增益和最大负荷微调区的负荷控制器

负荷控制具有充分发挥主机效率,提高主机运行安全性的优点.文章介绍一种除负荷控制功能外,还带负荷控制增益和最大负荷微调区的负荷控制器,使负荷控制更为精确有效,也更为安全可靠.     

欧标任意形状钢筋混凝土断面的正截面极限承载能力计算

为了提高钢筋混凝土双向受弯构件配筋的精细化程度,基于欧洲混凝土标准的设计方法对任意形状钢筋混凝土断面正截面极限承载能力进行分析,针对钢筋混凝土材料应力-应变关系中的分段特性,采用高效的动态网格更新技术和高斯积分方法对钢筋混凝土构件正截面内力进行求解并编写相关程序,该程序能输出构件配筋正截面极限承载能力的三维包络面数据,可结合构件有限元全节点内力结果分析配筋的可行性。结果表明,该方法计算速度快、精度高,同时解决了设计时仅对单一节点、单一工况验算的便利性和完备性问题。