舰用冷凝器非对称布管双管板结构强度评估方法研究

随着工业设备的发展,非对称布管方式的冷凝器双管板得到越来越广泛的应用,而传统的设计规范不能适用于复杂的双管板结构强度校核。采用大型通用有限元软件HyperMesh和ABAQUS建立某非对称布管双管板的有限元模型,考虑管程压力、壳程压力及其同时作用的工况,采用新的校核方式对非对称布管的双管板结构进行强度校核。结果表明,用有限元法对非对称布管的双管板结构进行强度校核是高效可行的,且对于双管板来说,采用新的校核方式比以往的校核方式更为全面、准确。     

舱内液货对双层舷侧碰撞性能的影响分析

随着大型油轮及液化气船的相继开发和应用,载液货船在碰撞中的损伤问题越来越备受关注.采用大型动力非线性有限元软件ABAQUSXEXPLICIT,对空载和80%装载两种状态下的碰撞动力学过程进行了数值仿真计算.通过两种装载状态下碰撞力载荷、舷侧各构件(舷侧外板、内板及之间十字隔板)损伤变形模式、范围及塑性变形能吸收等的对比分析发现:舱内液货对舷侧外板影响不大,但十字隔板及舷侧内板在损伤范围和能量吸收上均得到了很大的提升,尤其以与液货接触的舷侧内板最为显著.这说明舱内液货对船舶舷侧碰撞性能影响极为不利,在结构设计时必须予以充分考虑.     

舰船在水下爆炸载荷作用下的总强度研究

通过数值方法模拟舰船受水下爆炸冲击波载荷及气泡脉动载荷作用下的整体响应。计算过程中,考虑波浪载荷的作用,给出水下爆炸载荷与波浪载荷联合作用下船体响应计算方法,并与传统舰船船体强度分析方法相结合,分别研究水下爆炸冲击波载荷、气泡脉动载荷以及波浪载荷的相互作用下,船体强度计算方法。研究结果表明,在水下爆炸冲击波阶段可以忽略波浪载荷的影响,而在气泡脉动阶段,必须考虑波浪载荷与气泡载荷的联合作用。本研究旨在为水下爆炸载荷作用下的舰船总强度研究提供参考。     

内部含基座的加筋双层壳振动与声辐射计算

研究内部含基座的加筋双层壳振动声辐射问题.壳体的振动方程用Flügge壳体理论描述,壳体与基座结构通过接触面上离散的节点耦合,基座对壳体的振动传递力用有限元方法计算,然后将其引入壳体振动方程,最后求解双壳体声-流体-结构耦合方程,计算结果用辐射声功率和表面振动均方速度级的形式表示.结果表明:基座降低了壳体的振动及声辐射,增加基座面板厚度以及基座长度均能有效降低壳体的辐射噪声,这对水下结构的减振降噪设计具有重要的指导意义.     

基于边界元方法的气泡脉动诱导壁压特性

针对圆柱壳结构在水下爆炸气泡脉动载荷作用下的诱导壁压特性,采用Geers-Hunter模型得到气泡脉动运动,在势流假设下采用边界元方法建立了水下爆炸气泡脉动载荷壁压计算方法,通过对不同水下爆炸工况进行计算分析发现:圆柱壳表面的气泡诱导壁压有明显的绕射现象,在爆距较小时迎爆面气泡脉动诱导压力峰值要远大于背爆面压力;在圆柱壳轴向上随距中心点距离的增大绕射特性逐渐减小,壁压向自由场压力逼近。所得到的方法和规律可为潜艇抗冲击设计和评估人员提供参考。     

子模型方法在舰船设备连接结构强度研究中的应用

对子模型方法进行了详细的介绍,并以某舰用齿轮箱为计算模型,验证了冲击载荷下子模型方法计算舰船大型设备中的连接结构强度问题的有效性,其计算结果与常规计算方法的结果十分吻合．以某舰用齿轮箱为算例进行抗冲击计算,应用子模型方法对该齿轮箱连接构件进行了强度校核．计算结果表明,该齿轮箱的连接构件可以满足相关抗冲击要求,螺栓结构的动态响应特性与螺栓的连接形式有密切关系．研究结果对大型舰载设备连接构件的强度校核提供了新思路,具有一定的参考价值．     

水下爆炸载荷作用下鱼雷结构优化设计

水下爆炸载荷作用下鱼雷结构的动力响应分析是鱼雷结构设计中的一个重要环节.应用国际上通用的有限元程序ABAQUS中的声固耦合算法模拟分析了鱼雷在水下爆炸冲击波载荷作用下的动响应.通过大量的数值计算,分析和总结了在不同的纵向和环向加筋数目及壳体厚度的情况下鱼雷各部分结构的应力和加速度响应,给出了一些规律性的曲线和图表.经过对比和分析,最终给出了一种最佳的设计方案,达到了对鱼雷结构进行优化设计的目的.     

基于ABAQUS的船舶搁浅数值仿真研究

船舶搁浅性能研究是船底结构设计的一个重要环节。应用国际上通用的动力有限元程序ABAQUS／EXPLICIT对船舶搁浅动力学过程进行仿真研究。通过系列仿真试验,对不同搁浅位置及摩擦系数的情形下船底结构的搁浅性能,包括结构的损伤变形、搁浅力和能量的吸收分别进行对比和分析,得到一部分重要的结论,为船舶搁浅性能的评估及结构优化设计提供重要依据。     

多发武器攻击时水面舰船的冲击环境研究

采用有限元方法对水面舰船的冲击环境进行分析,在建立整船有限元模型的基础上,对药包设定了不同的爆炸距离和爆炸方位等多种工况,分别对舰船遭受单发武器攻击、两发武器同时攻击时的情况进行分析,探讨了结构的响应随着爆距变化的规律,并采用无量纲的方法进行了数据处理,使之能够在更多的水面舰船上应用。研究结果表明,两发武器同时攻击时的船体冲击响应可近似等于单发武器各自攻击时的船体冲击响应的代数和。对于水面舰船抗冲击设计具有一定的借鉴意义,对于水面舰船的生命力评估也具有一定的工程价值。     

Numerical analysis of transient fluid-structure interaction of warship impact damage caused by underwater explosion using the FSLAB北大核心CSCD

［Objectives］This paper aims to address the numerical simulation problems of the dynamic response of ships subject to near-, medium- and far-field underwater explosions by establishing several numerical methods and calculation models. ［Methods］First, load and fluid-structure interaction models are established on the basis of the Eulerian finite element method and acoustic finite element method using the field-split technique, and FSLAB fluid-structure interaction software is developed. Next, near-, medium- and far-field underwater explosions are numerically simulated respectively. The shock wave propagation law, bubble shape and load evolution characteristics of near free-surface and near-wall underwater explosions are obtained, and the shock response characteristics of a spherical shell and ship subject to far-field underwater explosions are analyzed. Finally, the FSLAB software results are compared with the analytical solutions, reference solutions and experimental data. ［Results］The results show that the FSLAB fluid-structure interaction software developed in this paper is effective and accurate in simulating the impact damage of underwater explosions on warships. ［Conclusion］This study can provide a basis and support for the power assessment of underwater anti-explosion and shock design of warships. © 2022 Journal of Clinical Hepatology. All rights reserved.