串列弹性圆柱在波流联合场中的阻力和升力

针对串列弹性双圆柱(L/d=2.5、3.0、4.0、5.0)在1.5×105≤Re≤5.5×105,波高(H)为15cm、20cm、25cm、30cm、40cm的波流联合场中的阻力和升力进行了实验研究.通过测量柱体表面的压力分布来研究柱体受到的流体载荷变化特性,并与孤立弹性柱受到的流体载荷做了对比.实验对比分析结果表明:在波流联合场作用下阻力和升力与Re数密切相关,并且弹性柱体的柱间干扰效应使其流场变得更为复杂,不能忽略柱间的相互干扰.     

热环境下功能梯度圆柱壳的频散特性

基于经典壳体理论推导了温度场作用下功能梯度材料圆柱壳自由振动方程,研究了沿厚度方向不同温度分布对功能梯度壳体频散特性的影响。研究结果表明:以径向弯曲运动为主的传播波受热效应影响较为显著;温度效应对近场衰减波的影响随着频率的增大而减弱;共轭衰减波向近场衰减波转化的频率随着温度的升高而增大;与满足一维稳态热传导条件的温度分布相比,壳体最大温升相同时,均匀升温对壳体频散特性的影响较大。该文结果可为功能梯度材料结构在热环境中的波动特性研究提供参考。     

在水下爆炸冲击波作用下的新型冲击因子

为了衡量水中结构物在水下爆炸作用下的冲击环境强弱和研究模型与实际结构的相似性,从爆炸入射能量角度提出了一种新型的冲击因子来描述水下爆炸载荷。为验证其有效性,以双层加肋圆柱壳结构为模型,用该新型冲击因子和另外两种常用冲击因子设计了三个系列的工况,使用ABAQU S软件进行了数值实验,从结构的动能、势能和结构的冲击响应谱三个方面对计算结果进行了分析。结果表明,在新型冲击因子相等条件下,结构的动能、势能、冲击谱响应接近,而另外两种形式的冲击因子相等的工况,结构的动能、势能、冲击谱响应有较大差异。其原因为,旧的冲击因子没有考虑冲击波振面的球面特征和爆心与结构的相对位置,难以较好地反映水下爆炸载荷的特性,而新型冲击因子能够弥补上述缺陷。     

水下爆炸时舰船正交异性板的简化方法研究

按照承受载荷的不同将船体中的板分为两种，即承受板中面内载荷的平面应力板和承受垂直于板中面载荷的弯曲板元。根据这两种分类将加筋板按不同的方法实现了结构正交异性向材料正交异性的转化，即将板上的加强筋按照一定的方法折合到所附连的板上，进而实现材料上正交异性板的有限元软件模拟。但这种转化并非是完全等效。文章提出了某些参数的修正方法，对实际工程中所关心的几个参数实现了统一。通过比较有限元的计算结果，表明正交异性板在特定工程领域中是可用的，对相关研究和工程计算具有一定参考价值。     

显式分析法在舰船振动特性研究中的应用研究

针对有限元程序在隐式分析方面不能解决大规模计算的弊端,提出用显式分析法对现有计算方法进行改进.研究表明,显式分析法能有效改善因计算规模带来的问题,并能更直观地反映结构的实际振动情况.在此基础上,计及螺旋桨脉动压力与轴承力的影响,针对某舰不同航行状态开展了螺旋桨激励力对舰船振动的影响研究,得到了不同航行状态下舰船的振动响应,分析结果表明:同一航速下,双桨同时工作较四桨同时工作的振动偏大,从减小振动角度出发,宜采用四桨同时推进的方式航行.     

阻振质量参数对动力舱段隔振性能影响规律研究

Rigid blocking masses are located in the typical base structure of a power cabin based on the impedance mismatch principle.By combining the acoustic-structural coupling method and statistical energy analysis,the full-band vibration and sound radiation reduction effect of vibration isolation masses located in a base structure was researched.The influence of the blocking mass’ cross-section size and shape parameters and the layout location of the base isolation performance was discussed.Furthermore,the effectiveness of rigid vibration isolation design of the base structure was validated.The results show that the medium and high frequency vibration and sound radiation of a power cabin are effectively reduced by a blocking mass.Concerning weight increment and section requirement,suitably increasing the blocking mass size and section height and reducing section width can result in an efficiency-cost ratio.     

被撞船舷侧典型结构单元的吸能机理分析

为了研究高腹板梁在碰撞过程中的剪切破坏机理.提高对船舶结构碰撞吸能的认识.文章从某油轮舷侧截取典型结构单元--带板梁作为研究对象.基于极限平衡理论和LS-DYNA软件对其碰撞破坏过程进行分析.研究带板梁极限载荷、最大挠度和最大吸能影响因素和计算方法,同时分析弯曲应变能和膜应变能占总吸能的比重.结果表明:单元尺寸和材料极...     

舰船刚性阻振质量基座中频振动特性研究

有限元与统计能量混合法(FE-SEA)将计算低频响应的有限元法(FEM)与计算高频响应的统计能量法(SEA)结合起来,有效解决了FEM计算量大而SEA计算不准的中频域问题。提出在舰船弹性基座中引入刚性减振器,即在舰船基座与船体结构连接部位布设刚性阻振质量,并采用基于FE-SEA混合法的VA One软件对舰船刚性阻振质量基座的中频振动特性进行了研究。结果表明,刚性阻振质量对中高频结构噪声可起到明显的隔振作用,而对低频结构噪声的减振效果则不明显,甚至没有减振效果,这对刚性阻振技术在实艇基座减振降噪设计中的应用具有一定的实际工程价值。     

舱室复合材料结构的抗爆性能数值仿真

[目的]随着现代舰船技术的不断发展,以及对船体自身抵抗反舰武器打击能力的要求不断提高,复合材料广泛应用于舰船防护结构中。为探究舱室内爆过程中凯夫拉材料防护结构的抗爆性能,[方法]在建立含多层甲板的实船舱段有限元模型的基础上,在两甲板之间建立舱室结构模型,并在其围壁内铺设凯夫拉材料装甲防护结构,计算舱室内爆过程中凯夫拉材料装甲防护结构的动态响应及毁伤。为正确模拟凯夫拉材料各向异性材料的属性特征,采用实体单元建立装甲防护层,对围壁上单元节点与凯夫拉材料单元节点采用tie约束,以保证节点共同运动。[结果]结果显示,未采用防护材料的舱壁在爆炸冲击载荷下发生了完全撕裂破坏,而采用了防护材料的舱壁只在冲击波正对位置发生了局部撕裂破坏。[结论]通过对比分析舱内不同起爆位置、在有/无凯夫拉材料装甲防护结构条件下的舱室毁伤特征,可为舱室的抗爆防护设计起到一定的支撑作用。     

舰船设备与总体安全性损伤等级的对比研究

应用数值方法对水面舰船及舰上设备进行水下非接触爆炸的数值试验,通过设置大量的工况计算可得舰船总体与设备的损伤半径,对比各损伤半径可得总体和设备的损坏顺序对舰船生命力的影响,由此可以判断在不同爆距范围内对舰船结构及设备的破坏程度及破坏部位,对工程应用有一定的指导意义,可为舰船生命力的评估提供参考.