船舶双臂尾轴架结构优化设计

本文给出了船舶双臂尾轴架结构强度与振动分析计算公式,建立了优化设计的数学模型,并开发完成在IBM-PC微机上运行的优化设计程序。实例计算结果表明,采用本方法进行船舶双臂尾轴架结构的分析与优化,简便可靠,能收到明显的效益。     

基于风险三维结构的大型油轮监管集成

大型油轮运输属于危险品运输,其生产作业具有高危特性.在大型油轮航行和生产作业全过程中会面临从宏观到微观的多层次风险,对通航安全构成潜在威胁.借鉴某三维结构和集成企业工程思想构建大型油轮风险集成管理的三维结构模型,将多层次的风险管理归并到三个维度(功能域、时间域及对象域),以风险三维结构为基础,探讨风险管理集成的主要构成,提出了大型油轮风险管理集成的基本模型和系统监管模式,为相关海事部门监管大型油轮航行及生产作业提供参考依据与决策支持.     

典型船舶悬臂基座阻抗特性研究

  目的  基座结构的阻抗值及不同加载点间的阻抗均匀性会影响水下结构物辐射噪声。  方法  以一典型水下结构物长基座结构为研究对象,将基座腹板单元密度作为设计变量,提出以提高基座阻抗均匀性为目标的拓扑优化数学模型,并根据优化结果提出有效的腹板开孔形式。在此基础上,以基座各板厚作为设计变量,同时将基座的阻抗值及阻抗均匀性作为目标,建立基于宽容排序法的多目标尺寸优化数学模型,获得基座面板、腹板和肘板板厚优化方案。  结果  拓扑结果表明,基座腹板上并不以相同的模式开孔,且腹板开孔中心与其几何中心不同。尺寸优化结果表明,改变基座面板、腹板以及肘板板厚的搭配,可使案例阻抗离散度最大值减小9.37%,同时基座重量降低33.31%,且加载点阻抗最小值基本不变。  结论  为了提高不同加载点间的阻抗均匀性,不宜在基座腹板上以相同的模式开孔;为了兼顾阻抗均匀性和阻抗值,基座各构件不同区域板厚可不相同。研究结果可为水下结构物基座优化设计提供参考。     

船舶固定式七氟丙烷灭火系统的应用设计及存在的问题

<正>一、引言根据国际海事组织《国际海上人命安全公约》(SOLAS)的要求,船舶在投入运营前,必须配备各种安全设备,并获得主管机关颁发的有效证书,才能被港口当局认可。船舶固定灭火系统,通常作为船舶的机器处所、燃油设备处所、液货船的货油泵舱、通讯设备机房、油漆库、应急发电机房等保护措施,保证该系统随时处于良好状态,对保障人命财产、船舶安全具有十分重要的意义。固定式CO2灭火系统是目前得到广     

激光焊接夹层甲板板格强度计算的子模型方法

提出了基于有限元软件ANSYS的激光焊接钢质夹层甲板板格结构强度计算的子模型方法。分别对考虑激光焊接焊缝缺陷的I型夹层板格结构的壳单元计算模型和体单元子模型进行强度分析,并与全部体单元模型的芯层与上下面板连接处及面板中部处应力分布计算结果进行对比,验证壳单元计算模型和子模型方法用于计算夹层甲板板格强度的正确性。计算结果表明,对强度特征关注区域,可建立多个体单元子模型,确定子模型边界影响区域范围,从而可较为准确地评估夹层甲板板格结构强度特性,包括焊缝处应力分布。壳单元计算模型可获得较为精确的板格变形值,但无法考虑激光焊接焊缝缺陷,获得的焊缝处最大应力值明显偏小。     

船舶结构优化设计技术研究进展

  目的  为有效降低内压下矩形耐压舱板架弯曲应力,  方法  分别提出内压下矩形耐压舱内部平台位置和支柱布局以及尺寸优化设计数学模型。以内部平台垂向位置作为设计变量,极小化横纵舱壁结构的最大弯曲应力,采用遗传算法求解,得到最优的内部平台布置位置,其优化结果接近垂向均布。支柱设计采用分级优化设计方法,先以等刚度支柱位置作为设计变量,极小化顶甲板结构的最大弯曲应力,分别得到不同支柱数量下的最优布局方案;然后依据应力约束条件选取支柱数量及布局,在此基础上进一步以支柱截面尺寸作为设计变量,以基础优化方案的重量作为约束,极小化顶甲板结构的最大弯曲应力,得到不等刚度支柱最优截面尺寸。  结果  其优化结果显示偏中心区域支柱截面积更大。最终优化设计方案较初始方案,横舱壁、纵舱壁和顶甲板弯曲应力分别降低了28.3%,25.7%和13.9%。  结论  本优化设计方法可为类似结构设计提供方法参考和设计借鉴。     

非对称桥面布置的公铁两用钢桁梁桥空间受力性能研究

缅甸央东伊洛瓦底江公铁两用大桥主桥为连续钢桁梁,主桁内侧布置双车道公路和单线铁路,桥面为非对称布置。由于桥面二期恒载分布和活载的较大差异,造成两片主桁受力不均,通过空间受力性能的研究,解决了非对称桥面的钢桁梁设计问题。     

低速柴油机推进轴系频域稳态扭转振动分析

以载重10 000 t低速柴油机推进轴系为研究对象,创建其当量系统模型。基于系统矩阵法对推进轴系进行自由振动分析,求得扭转振动固有频率和振型。研究柴油机在全转速下的气体和往复惯性激励力矩,针对推进轴系在柴油机和螺旋桨共同激励下的频域稳态扭转振动响应特性进行计算,求得推进轴系扭转振动的主谐次、共振转速点和推进轴系各部件的应力值。结果表明,推进轴系在低阶频率振动时气缸和中间轴振幅较大,推进轴系应力远小于材料的屈服强度,船舶能够安全稳定航行,同时为推进轴系时域瞬态扭转振动研究打下基础。     

Topology optimization of core structure of titanium alloy sandwich cylindrical shell北大核心CSCD

［Objectives］ As a new type of pressure-resistant structure, the titanium alloy sandwich cylindrical shell has not yet been studied comprehensively. The topology of the core layer needs to be confirmed using the optimization method. This paper carries out the core topology optimization of titanium alloy pressure-resistant sandwich cylindrical shells.［methods］An unreinforced cylindrical shell with high thickness is selected as the analysis object, and the axisymmetric element is used to calculate the structural stresses via ANSYS. The cylindrical shell is divided into the upper, middle and lower regions along the thickness direction. The structures of the middle region are set as the design variables, and a two-stage topology optimization mathematical model of its core structure is proposed. Based on Matlab, the main control program of the genetic algorithm is established to carry out the core layout optimization of the unreinforced cylindrical shell along the axial direction only and both the axial direction and radial direction respectively.［results］The optimal core topological form consists of equidistant ribs connecting the inner shell and outer shell vertically.［Conclusions］A sandwich cylindrical shell under hydrostatic pressure is a reasonable pressure-resistant structure. © 2023 Authors. All rights reserved.     

某核动力平台双层舷侧结构耐撞性试验及数值分析北大核心CSCD

[目的]旨在研究某核动力平台双层舷侧结构的耐撞性能。[方法]分别建立全船和局部双层舷侧结构碰撞有限元模型,利用LS-DYNA软件进行碰撞仿真分析;在此基础上,设计双层舷侧结构准静态挤压缩比试验模型,开展相应准静态挤压试验,并与数值仿真结果进行对比。[结果]结果显示,对于船舶低速碰撞,局部结构模型与全船模型计算的结构响应基本一致。设计的准静态挤压缩比试验结果与数值仿真结果吻合较好,较好地反映了低速碰撞特性和结构变形模式,验证了数值仿真方法的正确性。双层舷侧结构的核动平台在受到5 000 t级船舶以2 m/s的速度碰撞时未发生破口,具有较好的抗碰撞性能。[结论]采用局部结构模型计算碰撞响应的精度较的,可大幅减少建模和计算的工作量。研究工作对于同类结构耐撞性能分析及碰撞试验研究具有一定的参考价值。