耙吸式挖泥船黏土耙头刀齿形态及排布方式

借助LS-DYNA数值模拟方法研究耙吸式挖泥船耙头刀齿的形态及刀齿的排布方式对挖掘过程的影响,分析不同结构耙齿的宏观切削效果和切削过程中的微观动态响应特性。结果表明:相比平齿刀具,尖齿刀具的切削阻力有所降低,切削土体的效果较好;多齿刀具在切割土块时,土体更易破碎,切削效率更高;在相同条件下,尖齿错排刀具的切削效率要强于平齿错排刀具。由此可见,实际工程中,进行耙头刀齿设计时遵循多尖齿错排的原则在一定程度上可提高耙吸式挖泥船对黏土的破碎效率。     

换热冷却的实验与仿真研究

为了正确分析切削介质的强化冷却对金属切削过程的影响,采用实验和仿真对比分析的方法,探讨了不同冷却方式下试件"汽化能力"的最佳值问题.应用商业有限元软件DEFORM-2D,对材料进行了强化冷却条件下的正交切削有限元模拟,讨论了金属切削过程中切削温度和切削力的变化.结果表明:不同的材料,不同的切削区温度,都有相应的最佳冷却方式,并不是强化冷却方式越强即换热系数越大,冷却效果就越好.只有达到材料的最佳"汽化能力"亦即发挥了材料的最佳换热性能时,才能达到最佳的冷却效果.     

基于有限元法的耙齿土壤切削仿真

针对耙吸挖泥船耙齿切削土壤的问题,提出了基于有限元的数值模拟方法。建立了耙齿和土壤的三维力学分析模型,充分考虑到土体的黏塑性并将修正的Drucker-Prager土壤模型作为土体的非线性有限元模型。利用LS-DYNA软件的动态显式算法对过程进行模拟,分析了不同切削深度以及不同切削速度下所得到的切削阻力,并通过理论方法对结果进行对比分析,验证了ALE(Arbitrary-Lagrange-Euler)算法在切削大变形问题上的可靠性,为耙齿进一步研究奠定基础。     

基于复合结构的两级空化发生器设计优化及数值模拟

利用Fluent软件,在相关空化发生器装置研究基础上,在边界条件一定的前提下,对设计的3种不同排布方式的孔板与文丘里管结合的复合结构的空化发生器进行数值模拟,探讨3种空化发生器的空化效果及不同的孔板排布对空化效果的影响。通过对模拟所得的速度云图、湍动能云图和汽含率云图及分布散点图进行对比分析。结果表明,本文中复合结构的两级空化发生器空化效果显著提高,其中不同排布方式的孔板对复合结构的两级空化发生器的空化效果有明显影响,孔板是中心孔的辐射状分布时,空化发生器的核心区平均气含率最高,空化效果最显著。     

基于分布加载式的大型船舶柴油机机架结构动力学分析

选取MAN某型柴油机作为研究对象,采用ANSYS有限元分析软件和ADMAS结构动力学仿真软件,针对该型柴油机的运行工况对曲柄连杆机构进行结构动力学仿真,得到了往复惯性力、十字头的侧推力。在有限元分析时分别采用分布式加载方式和集中载荷式加载方式,分别对两种加载方式进行对比探讨,重点论述了分布式加载方式的仿真真实性,为同类计算提供参考依据。     

船舶结构T型接头焊接变形数值模拟研究

基于ANSYS WORKBENCH有限元软件,建立了某集装箱船T型焊接接头的热-弹塑性有限元模型。通过顺序耦合的计算方式,对接头的焊接温度场、焊接残余应力及变形进行了数值模拟。最后将数值模拟结果与试验结果进行比较。研究结果表明：数值模拟计算得到的T型接头横向位移和纵向位移与试验结果相符合,所建立的数值模拟模型较准确地预报了T型接头的焊接变形情况。     

二维疲劳裂纹扩展的有限元方法模拟研究

疲劳裂纹扩展率曲线是比S—N曲线更基本的描述金属疲劳特性的曲线。由于实验条件和经费等因素的限制，疲劳裂纹扩展的数据很难获得，因此寻找一种结合有限元方法进行疲劳实验数据模拟，然后使用计算机数学工具进行相关计算分析的方法显得比较现实和具有探索性。本文对现有的一些疲劳分析有限元软件进行了对比，最终选择在国内疲劳研究领域尚未被熟知的FRANCE2D／L软件作为工具，获得二维疲劳裂纹扩展的相关数据。     

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．     

船舶尾流作用对抛石基床冲刷稳定性的影响研究

文章提出了抛石基床块石理想排布状态的二维模型,并通过有限元软件对抛石基床的冲刷问题进行了数值模拟。采用ADINA软件建立二维数值模型,针对船舶尾流的分布特点,计算分析抛石基床在船舶尾流作用下的起动流速,得出抛石基床在尾流作用下的冲刷机理,并拟合得到抛石基床块石的起动流速经验公式。     

气垫船首冲砰击载荷作用下船底结构瞬态响应分析

采用通用有限元计算软件Patran对俄罗斯某小型民用全垫升式气垫船船底结构进行分析,对密加筋式船底结构及纵骨架式船底结构分别建立有限元模型,通过计算两种船底结构在首冲砰击载荷下的瞬态响应特征,对比分析得到抗砰击效果较好的气垫船船底结构,为气垫船的结构设计提供参考.     

基于ABAQUS的下闸首结构应力变形三维非线性有限元分析

针对东淝河船闸下闸首结构及受力复杂问题,采用三维非线性有限元ABAQUS软件,分析研究下闸首在不同工况下的位移及应力场。计算结果表明,针对复杂结构采用三维有限元分析软件较以往传统的二维平面计算分析方法更有优势,东淝河船闸下闸首的水平位移和垂直位移均满足规范要求。三维有限元分析结果能比较直观、准确反映下闸首整体强度和位移状况,为评价结构安全性态提供依据。     

水平地震作用下高桩码头结构响应谱分析

以高桩码头一个结构段为研究对象,建立空间有限元模型,采用振型分解反应谱法探讨了此类结构在水平地震作用下的响应,对不同地震方向作用下码头桩基内力变化进行分析。计算结果表明:结构在纵向水平地震作用下叉桩桩顶弯矩明显大于横向水平地震作用下的桩顶弯矩;当码头桩基布置对纵轴不对称时,纵向水平地震作用下桩的扭矩较大;横向地震作用下,后叉桩的轴力较大。研究结果可为高桩码头的抗震设计提供参考。     

L型框架码头扭转耦联振型反应谱分析

L型框架码头平面布置不规则,质量、刚度不均匀、不对称,水平地震作用下应考虑扭转影响。采用SAP2000有限元分析软件,考虑沿建筑结构的两个主轴方向及与主轴斜交方向的水平地震作用,对内河某L型布置的框架码头进行扭转耦联的振型反应谱分析。通过数值计算求得L布置码头结构在地震作用下的内力反应和位移变形,对码头结构的动力承载性状做出了评价,找出结构薄弱位置,为该类工程的结构设计和方案优化提供参考依据。     

绞吸式挖泥船光刃绞刀的切削性能

为研究光刃绞刀的切削性能,采用数值分析软件LS-DYNA分析光刃绞刀和带齿绞刀的切削动力学过程,对比这2种绞刀在不同切削工况下对土壤和岩石的切削性能.结果表明:在切削岩石时,光刃绞刀在切削力和切削能耗方面的表现均优于带齿绞刀;在切削土壤时,光刃绞刀在切削力和切削能耗方面的表现与带齿绞刀相近.由此可见,将光刃绞刀应用于含杂物的软质土壤切削作业中具有一定的可行性.     

风电平台分段吊装计算新方法

以某国内大型风电平台上层建筑分段吊装为例，对新设计的一体式上层建筑分段进行吊装方案编制并借助有限元计算软件进行方案校核。在吊装计算中，主要从2个方面进行考虑：一是如何高质量地完成计算分析，保证计算符合实际情况，得到真实的结构响应；二是对吊装布置和加强方案进行分析，根据有限元分析结果为基地建造部门提出建议，保证吊装方案科学合理。给出一种新的有限元分析方法，并比较其与常规方法的加载方式。比较2种方法的计算结果，验证新方法可真实有效地模拟吊装的受力情况。分析结果可为造船企业今后提升海洋平台建造分段吊装工艺水平提供参考和借鉴。     

高桩码头凹凸缝结构水平力传递的有限元计算

在高桩码头整体结构的三维有限元计算过程中,着重考虑了增加凹凸缝结构传递水平力的环节,从计算结果中发现,桩基内力结果比不考虑凹凸缝传递水平力的计算结果,无论是弯矩、剪力、扭矩和位移值均有一定程度的降低,从而达到减小桩型、节省工程造价的目的。     

水平冲击下防撞装置的试验及有限元研究

采用试验及有限元模拟的方法对格构增强复合材料桥梁防撞装置的水平抗冲击性能进行研究.首先,根据桥墩的实际形状选择合适的缩比尺寸制作了桥墩及防撞装置模型,并进行水平冲击试验.其次,研究有无防撞装置及防撞装置中横向格构间距对船舶撞击力峰值的影响,并利用LS-DYNA软件进行有限元模拟.最后,将有限元结果与试验结果进行对比.结...     

高石碑船闸下闸首结构有限元分析

结合高石碑船闸下闸首设计,研究了桩顶刚性连接、桩侧接触面的有限元建模技术,分析了闸首结构体系转换和施工过程的模拟方法。通过有限元计算结果,研究了下闸首沉降和底板内力的分布规律,探讨了复合桩基的承载特性。分析表明,下闸首采用空箱式底板、复合桩基是合理的。最后,对下闸首的配筋、防渗、施工设计等提出了注意要点。     

基于三维离散元法的绞刀运转效能分析

针对不同绞刀结构下的运转效能影响机制问题,基于离散元(DEM)法,研究了锥型绞刀和冠型绞刀在切削土体过程的工作效能。结合工程实际数据,在三维离散元软件YADE中进行通用型绞刀头建模,并验证其数值模拟可靠性。优化绞刀结构形式,建立了新的锥型绞刀和冠型绞刀的三维模型并模拟分析了两者在不同工况下的切削过程。结果显示,锥型绞刀较冠型绞刀具有更优的挖掘效能。     

船闸闸首部位结构内力的非线性有限元分析

考虑结构材料和几何尺度等非线性因素,应用ABAQUS有限元软件建立船闸闸首部位的三维数值模型;通过合理设置闸首部位边墩、底板、回填土和地基之间的接触,分别计算不同工况条件下闸首的结构内力;在验证计算成果合理性的基础上,探讨采用解析法和有限元法进行结构内力分析的优缺点及其适用条件.