舷侧圆管式夹层板结构耐撞性能优化设计

圆管式夹层板是一种新型船舶防护结构形式,通过在单层壳舷侧填充圆管式夹层以提高船体的耐撞性能。由于舷侧夹层结构在增加船体耐撞性的同时增加了船体质量,因此需要对圆管式夹层板进行尺度优化,在确保舷侧耐撞性增强的同时,有效控制船体质量增量。以船首与船侧相撞为例,综合考虑撞深、能量吸收、极限撞击速度和质量,提出一种耐撞性优化指标。基于正交试验设计、BP(Back Propagation)神经网络和遗传算法,得出最优的夹层板尺度,并利用有限元仿真软件MSC/Dytran对船舶碰撞进行数值仿真,从而确定最优的耐撞性舷侧结构设计。结果表明,优化后的舷侧圆管式夹层板结构在提高耐撞性能的同时能较好控制船体质量增量。研究成果在夹层板舷侧结构耐撞性能优化方面具有重要的作用,也为其他新型舷侧结构耐撞性能优化设计提供了参考。     

组合波阻技术的波动力响应矩阵分析法及其特性研究

基于有限元思想,综合运用波分析法和阻抗法,提出了波阻元件阻抑结构声传递的波动力响应矩阵分析法。将结构离散为多个波导单元和波阻单元,根据连接节点的位移连续,力与力矩平衡,建立附加波阻元件的结构连接广义波动力响应平衡方程,推导出波单元波动力响应特征矩阵及波阻元件附加波动响应特征矩阵,并代入波动力响应平衡方程求解得到波单元的振动幅值,从而求得传递效率与损失。运用该方法对阻振质量,粘弹性夹层以及动力吸振器的波阻特性进行了数值分析。最后,重点分析了组合波阻技术的波阻特性。研究表明,根据不同类型波阻元件的波阻特性,进行科学的组合与优化布置,并选择合理的设计参数,能显著提高组合波阻元件的阻抑效果。以上研究为组合波阻元件的声学设计提供了分析方法及新的控制策略,在舰船等结构减振降噪中具有重要的理论意义与工程应用价值。     

增设柔性吊索加固混凝土系杆拱桥的试验对比分析

为提升湖盐线八里店大桥的整体刚度,优化主桥结构内力,采用在既有混凝土吊杆中间增设柔性吊索的加固方式进行了加固,通过加固前后主桥静动载试验对比分析,得出了加固前后主桥整体刚度、控制截面应力、挠度的变化,检验了增设柔性吊索加固混凝土系杆拱桥的可行性。     

土工织物散体桩桩体单轴压缩试验

土工织物散体桩是一种新型的复合地基桩基,为了研究其在轴向荷载下的强度和变形特性,并探讨桩体强度和模量的确定方法,选用了3种相对密度（D_r=0.42,0.62,0.78）的碎石和4种筋材强度（T=33,43,52,65 kN·m^-1）的无接缝聚丙烯土工编织布套筒,制备成12组直径为300 mm,高度为600 mm的大尺寸土工织物散体桩桩体试样,对试样进行单轴压缩试验至破坏。研究结果表明：单轴压缩下土工织物散体桩桩体应力-应变曲线在加载初期因碎石受到初始压密而上凹,而后近似线性增长至桩体强度,随后应力随应变减小呈现应变软化特性;当加载接近至桩体强度时,编织布套筒中间部位明显鼓胀,该处横向筋丝逐根断裂直至桩体失效,故横向筋丝的强度对桩体的强度起控制作用,在实际应用中可加强横向筋丝的强度以进一步提高桩体的竖向承载力;土工织物散体桩桩体强度与碎石相对密度无相关关系,而与筋材强度呈较好的线性统计关系,可以通过筋材强度确定土工织物散体桩的桩体强度;土工织物散体桩桩体模量随筋材强度或碎石密实度的增大而明显增大,在同一碎石密实度下,桩体模量随筋材强度呈线性增长关系;建立了土工织物散体桩桩体模量理论计算公式,并采用试验值对理论公式进行修正,修正系数κ=2.4,修正后的结果与试验值吻合很好。     

基于隔离小生境的公路选线走廊带优化方法

针对现有基于GIS的公路选线研究成果无法取代人工设计的问题,提出了一种基于隔离小生境的公路选线走廊带智能优化方法.首先,提出基于GIS数据的公路走廊带定义,建立走廊带数学模型,考虑选线阶段的环境和经济因素,建立走廊带优化模型.其次,基于隔离小生境理念,提出两阶段的走廊带优化方法:第一阶段,将走廊带的内部路线视为一个隔离...     

超长L形深基坑台阶法开挖围护结构变形特征研究

通过对南宁地铁那洪立交站基坑工程的施工监测,分析了不同施工阶段地下连续墙围护结构的墙顶竖向位移、墙顶水平位移和墙体深层水平位移的变化规律,研究了超长L形深基坑台阶法开挖围护结构的变形特征。研究结果表明：L形基坑围护结构变形的形状效应显著,长边段中部的墙顶竖向位移量最大,交汇处次之,短边端最小;开挖深度较浅时,墙顶竖向位移以沉降为主,随着深度增加,围护结构发生波动隆起变形;同一区段内墙顶水平位移方向相一致,以向坑内变形为主;坑内开挖深度差导致不同深度侧的墙顶水平变形量差异较大,且变形方向相反。此外,还得到了不同开挖深度对应的墙体深层水平位移最大值变化范围及其所处深度范围。     

船用燃机碳氢燃料流动传热特性研究

本文针对船用化学回热燃气轮机回热通道内碳氢燃料流动传热特性,构建了基于RK-PR立方型状态方程及其混合规则高温裂解态碳氢燃料的热物性计算模型,建立了准一维高温碳氢燃料流动-传热-热裂解计算模型.相关计算结果表明：雷诺数的峰值随着质量流量的增加而向回热通道出口方向增大,对流换热效果增强;回热通道截面内径越大,对流换热系数越小;回热通道长度越小不代表着换热效果越好,换热长度越大,温差越小,即热壁面温度越接近冷流体温度,但回热通道具体长度应根据实际情况来选取.     

基于ABAQUS的某轻卡车蓄电池支架轻量化

轻卡是国民经济中重要的商业运输交通工具,因蓝牌轻卡具有路权优势,轻量化是实现蓝牌轻卡的关键路径。文章基于材料学和有限元理论,运用ABAQUS仿真软件,开展了不同品牌蓄电池支架结构对比及轻量化优化设计。同时实测了某试验场路况下的轻卡实车状态的蓄电池支架加速度数据,根据此激励数据,导入有限元模型,进行载荷加载和传输,开展轻卡蓄电池支架轻量化方案CAE强度对比分析。结果显示蓄电池支架性能满足目标要求,该轻量化方案减重1.2 kg,轻量化效果显著。     

大型机器人焊接工作站自动安全防护策略

随着多机器人协同作业的大型机器人焊接工作站的广泛应用，对机器人安全防护策略提出更高要求以满足企业安全生产需要。在对大型机器人焊接工作站危险因素进行分析的基础上，重点从设备碰撞和人员安全角度入手，对机器人本体、上位机控制系统、视觉安全系统和物理限位等方面的安全防护提出明确的配置方案，并在实际的焊接工作站中得到验证应用。     

LNG船用超低温阀门密封面堆焊工艺

LNG船用超低温阀门因其特殊的使用环境,需要在阀门密封面上堆焊钴基合金。通过2种材料、4种规格的工艺评定,提供1种GTAW堆焊和4种PTA堆焊工艺,对比发现GTAW比PTA焊接变形大、耗时长,但稀释率更低,两者焊后焊缝熔合区硬度测试值均与焊材相近,化学成分与焊材差别不大。该研究对实现LNG船用超低温阀门的国内自主化、批量化生产具有实践意义。