船体结构在非线性波浪载荷作用下疲劳累积损伤计算

本文通过对非线性波浪弯矩循环所产生应力的雨流计数、独立性检验、线性回归显著性检验、方差齐性（Ｂａｒｔｌｅｔｔ）检验以及分布拟合和分布拟合检验,表明应力范围和平均应力相互不独立,且线性相关。应力范围的边缘分布可认为是Ｗｅｉｂｕｌｌ分布,平均应力在应力范围为一定值时的条件概率分布为正态分布,且其方差是齐性的。然后利用Ｇｏｏｄｍａｎ修正公式,引入影响船舶结构疲劳损伤计算的平均应力影响因子及其近似计算公式。     

徐变与应力松弛对泄洪洞衬砌混凝土温度应力影响分析

以溪洛渡无压泄洪洞为基础,采用通用有限元分析软件ANSYS,模拟徐变与应力松弛对泄洪洞衬砌混凝土温度应力的影响。同时,对比采用朱伯芳院士推荐的徐变度计算公式,与采用复合幂指函数式为徐变度计算公式并根据实测混凝土徐变资料拟合该公式中各系数的计算结果,得出结论：①混凝土徐变与应力松弛对泄洪洞衬砌混凝土温度应力的影响在冬季温度应力最大时达到最大,分别可以降低最大温度应力0．2MPa和0．28MPa。②推荐的徐变度计算公式与拟合复合幂指函数徐变度公式系数计算的结果相比,混凝土温度应力最大相差不超过4％,可供今后类似工程参考采用。     

轴向荷载作用下K型管节点焊缝周围应力分布的参数公式

应用分区产生网格的方法产生了K型节点的有限元模型,计算了在轴向荷载作用下K型节点焊缝周围的热点应力分布情况,并与相关试验结果进行对比分析,验证了所提出的有限元模型的可行性和准确性。通过对1152个K节点模型分析,研究了几何参数对K型节点焊缝周围热点应力分布的影响,发现在几何参数取不同值时热点应力的分布随几何参数的变化发生改变,而且热点应力的位置也随着几何参数的变化在冠点和鞍点之间移动。并在此几何参数分析的基础上,提出了K型节点焊缝周围应力集中系数分布的参数公式,并对参数公式进行了误差分析。对于绝大多数K节点模型,拟合得到的参数公式所计算的焊缝周围应力分布结果是精确可靠的,所以提出的参数公式为工程中K节点疲劳设计和分析提供了参考方法。     

等效热点应力法结合临界面法评估焊接接头多轴疲劳强度研究

基于焊缝本身引起的非线性分布应力自平衡的性质,在板厚方向应力峰值零点位置定义等效热点应力,结合基于临界面法的MWCM法建立评估复杂焊接接头多轴疲劳强度的方法。采用数值计算分析零点位置的变化规律,建立零点位置拟合方程。利用公开发表的试验数据以及现有的热点应力法有限元计算结果对等效热点应力法进行精度验证。结果表明,等效热点应力法和现有的热点应力法具有很好的一致性,能在一定程度上考虑厚度效应对疲劳强度的影响,可以评估多轴疲劳强度。     

平均应力修正系数的研究

比较了各种规范对船舶结构疲劳损伤问题中平均应力影响的处理方式.在考虑军船载荷的特殊性的基础上,考察平均应力对疲劳损伤的影响.以Goodman假设为基础,对船舶结构的静水应力和波浪应力进行一定的假设处理,计算出平均应力修正系数,对计算结果进行比较和拟合,得出平均应力修正系数的计算公式.     

钛合金焊接残余应力值随时间重分布的数值分析

钛合金在室温、高应力条件下的存在明显蠕变现象,焊接钛合金板和壳体内含有较高的焊接残余应力.因此,在焊接残余应力的作用下,钛合金材料会发生蠕变,使结构内固有应变发生变化,从而导致残余应力重分布.本文忽略焊接工艺对材料蠕变特性的影响,采用数值计算方法对TC4钛合金薄板和薄壁球壳的焊接残余应力重分布现象进行了分析.     

预应力混凝土梁荷载正应力分布试验研究

预应力混凝土受弯构件因外荷载作用产生的断面正应力分布基本符合线性分布。在受拉区完全可以用线性分布公式计算混凝土拉应力,在受压区混凝土边缘处按线性分布公式计算则误差较大。在进行重要预应力受弯构件设计时,需要校核受压区混凝土边缘压应力。本文对此进行了试验研究,此试验结果可作为设计校核参考,文中还给出了设计校核的参考公式。     

梯形载荷作用下功能梯度简支梁弯曲的解析解

基于应力函数法,对梯形分布载荷作用下、材料属性在厚度上任意变化的功能梯度简支梁弯曲问题的解析解进行了研究。首先引入了一个应力函数,根据平面应力问题的基本方程,得出了功能梯度梁的应力函数应满足的偏微分方程,并根据应力边界条件得出了应力函数及各向应力的表达式;进而根据功能梯度材料的本构方程和位移边界条件,得出了各向应变与位移的显式解析表达式。在算例中,分别采用文中方法和经典理论对均质各向同性梁进行求解,验证了文中方法的正确性;并求解了材料组分呈幂律分布的功能梯度梁的应力和位移分布,分析了上下表层材料的弹性模量比λ与组分材料体积分数指数 n 对应力和位移分布的影响。     

陀螺桩地基土体应力分布有限元分析

陀螺桩是一种新型的地基基础形式,本文以天津地区典型地基为例,运用有限元方法计算了三种不同基础下的土体应力分布和地基表面沉降。通过比较分析,认为陀螺桩基础能够改善地基土体附加应力的分布,使其更加均匀,并增加应力扩散,从而有效地减少地基沉降,提高地基承载力。     

燃气轮机防冰进气管道应力补偿设计

在研究某燃气轮机防冰进气管道结构布局和使用条件的基础上,基于软件CAEPIPE建立了燃气轮机防冰进气管道应力计算模型;通过添加膨胀节、限位器和弹性支架进行补偿设计;采用米塞斯应力准则进行应力计算,确定补偿后管道应力分布状况、位移和最大应力部位,并进行应力评定。结果表明:补偿设计方案合理可行。该研究工作对我国船舶燃气轮机防冰进气管道的补偿设计具有一定的参考价值。     

小水线面双体船全船应力分布的有限元分析

该文依据有关规范和文献,针对小水线面双体船的特殊外载及结构形式,用有限元法详细分析其全船及局部的应力分布规律,并计算出在不同载荷分布,不同结构形式,不同的加强措施下的应力分布情况及相应的应力值。     

大型核电厚壁结构X射线衍射法残余应力测试

采用X射线衍射法（ XRD）对大型核电厚壁结构堆芯板端面、堆芯板与吊篮筒体环焊缝焊前焊后残余应力进行无损测量。研究堆芯板端面、环焊缝焊前焊后残余应力的分布情况及变化规律。结果表明：堆芯板焊前残余应力主要是机加工应力,且焊接过程对其残余应力影响不大;1＃和2＃堆芯板环焊缝轴向残余应力分布趋势明显,呈现焊缝为压应力,母材为拉应力;测试的环向应力在各区域分布不一致;焊接对远离焊缝区域的应力没有影响,远离焊缝区域呈现较大的加工应力。     

交变载荷下厚板对接焊残余应力的松弛行为

对于承受交变载荷的焊接构件,焊接残余应力的存在对于结构的疲劳寿命影响巨大。由于焊接残余应力形成机理的复杂性,当交变载荷作用时,焊接残余应力的松弛演变具有不确定性,导致该领域的研究难度相当大。迄今为止,鲜有文献就交变载荷下的厚板焊接残余应力松弛行为进行深入报道。采用低周疲劳试验,利用X射线残余应力测试仪,对试件表面焊接残余应力的松弛演变行为进行追踪研究,通过在试件表面近焊缝区布置网状测点,采集测点的横向及纵向焊接残余应力进行数据拟合,在试验对比修正的基础上,最终建立焊接残余应力的松弛演变模型。结果表明：在交变载荷作用下,焊接残余应力会发生松弛,并且,应力松弛量的大小与交变载荷的特征值大小紧密相关。     

轴力作用下T节点焊缝周围的平均应力分布

平均应力模型法是评价海洋平台中管节点疲劳寿命的一种方法,这种方法认为节点的疲劳寿命是由热点应力幅值和焊缝周围的应力分布确定的。管节点焊缝周围应力分布通过一个平均应力分布参数AVS描述。本文研究了轴力作用下T节点的AVS大小,通过对127个不同几何参数的T节点模型的计算,调查了几何参数对AVS的影响,提出了用于计算AVS的参数方程,从而完善了传统的平均应力模型,为轴力作用下T节点的疲劳寿命计算提供了一种快速而高效的方法。     

屏蔽泵故障数据处理与分析

分析屏蔽泵的主要故障模式,对现场数据进行适当处理,得到适于可靠性分析的故障数据.对故障数据进行经验可靠性分析、指数分布拟合、威布尔分布拟合及对数正态分布拟合,检验、比较拟合结果,得出威布尔分布是描述屏蔽泵电机绕组绝缘低故障的最佳分布,给出屏蔽泵的维修管理建议.     

弯道水流二维数值模拟及岸线整治的水动力分析方法研究

文章采用边界拟合坐标变换技术,克服了河道岸线蜿蜒曲折引起的计算困难,分析对比不同形式控制函数对所生成计算网格质量的影响,提出了一种简单易行的计算变换后网格地形的插值方法。建立了边界拟合坐标系下平面二维水流数学模型,对河北省境内的黎河西梁子河段水流情况进行模拟,计算结果与实测水位、流速资料吻合较好。根据二维恒定流动量方程,提出弯道岸线冲击力、剪切力的计算方法,以此为理论基础,计算了黎河西梁子河段岸线应力沿程分布。     

基于固有应变法的环肋圆柱壳焊接残余应力数值分析

环肋圆柱壳是水下装备的主要承压部件,通常采用高强钢进行建造,对焊接残余应力等缺陷较敏感.为了得到不同肋骨布置方式下的焊接残余应力分布情况,首先采用试验和数值模拟的方法研究了高强钢焊接试板残余应力分布情况,验证了固有应变近似公式的适用性;然后,基于固有应变法针对内置、外置T型肋骨的圆柱壳的焊接残余应力进行数值分析,结果表明:两者壳板径向变形与实测资料较为一致,内置肋骨时,跨中壳板内凹,反之外凸;残余应力主要分布于焊缝部位,跨中壳板呈现压应力,内置肋骨的压应力要略大一些.     

裂纹位置变化对典型船体结构应力影响规律的研究

为了研究裂纹位置与舰船结构之间的影响规律,应用有限元分析软件对舰船典型结构进行仿真计算,以应力响应为特征参数,得到相应结构在受到单向拉应力时的应力分布情况。通过对不同裂纹位置的应力响应情况进行对比分析,总结出裂纹与应力之间的规律。结果表明,应力响应作为损伤识别特征参数具有实际意义,在参数一致的情况下,边裂纹对结构的应力分布具有更强的影响,船体结构的应力分布情况随着裂纹的位置变化而改变,可为智能化舰船中的裂纹损伤识别提供技术支持。     

基桩沉桩过程桩身应力控制标准分析与应用

通过对上千根基桩沉桩过程桩身应力的的统计,找出桩身应力的极值分布,总结出一套适合于预应力混凝土桩和钢管桩的沉桩过程桩身应力控制标准。根据该标准,监控沉桩过程桩身应力值,调整沉桩指令,有利于提高沉桩效率,保证桩身质量。研究成果是对现有规范和的丰富并对工程应用有指导作用。     

船体桁架结构与刚架结构的试验研究与计算分析

本文介绍厂一艘长江干支汽车专用运输船研制工作中的结构应力试验研究侧面。提出了将长度量纲扩充为三维独立变量的组合大比尺相似模型试验方法；较为全面地研究了船体行架结构和刚架结构在多种工况下的应力分布规律；经试验应力分析及FEM理论计算证实：以点阵式支柱刚架结构代替斜杆一支柱桁架结构是可行的。