加筋板固有频率与相对刚度对其非线性动力响应的影响北大核心CSCD

[目的]研究冲击载荷对船用加筋板动力响应的影响。[方法]首先,根据相关规范和参考文献确定船用加筋板的尺寸,并运用有限元软件ANSYS中的Shell 181单元进行建模;然后,将载荷均匀作用于带板表面,加筋板的边界条件为四边固支;最后,分析在冲击载荷作用下加筋板的固有频率和相对刚度对其非线性动力响应的影响。[结果]结果显示,由几何尺寸影响的不同,可得到固有频率与挠度响应的分段函数关系式;加筋板的相对刚度则对其变形模式影响较大,以0.2和19为界,出现了不同的变形模式。[结论]所得定量化结论对船体结构安全评估具有重要的参考价值。     

考虑袋布加筋作用的土工管袋围堰稳定性计算方法

在进行断面设计时，通常将堰身视作仅由内部的充填砂构成进行稳定性计算，这将导致设计的围堰断面不够经济并延长工期。目前国内尚未有相关规范指导考虑袋布加筋作用的土工管袋围堰稳定性计算。针对该问题，分析土工织物的加筋作用，并借鉴国外加筋结构计算土工织物加筋作用的方法，提出了通过验算袋布提供的最大抗力是否满足其允许抗拉强度来考虑袋布加筋作用的计算方法。经工程实践检验，该方法可以起到优化围堰堤身断面、缩短工期、节约投资的作用。     

逆有限元法在船体加筋板结构变形重构中的应用

对结构变形重构技术进行了研究，利用基于最小二乘变分原理的逆有限元法对多种案例的船体加筋板结构进行位移重构，研究了逆有限元模型网格对重构误差的影响，通过MPE误差分析验证了逆有限元法的可行性以及对复杂结构的适用性。为了使逆有限元法更具有工程实用性，结合改进的遗传算法为离散测点的数量和位置选择提供了依据，结果表明通过优化测点布置，可以在保持高精度逆有限元重构结果的同时，大量减少逆有限元模型中测点的数量。     

竹筋格栅套筒加筋碎石桩极限承载力计算

基于竹筋格栅套筒加筋碎石桩在竖向荷载作用下的受力变形特征，分析了其承载机理和破坏模式。根据极限平衡理论对两种常见破坏模式下的竹筋格栅套筒加筋碎石桩的单桩极限承载力计算公式进行了理论推导，并得出竹筋格栅抗拉强度和套筒长度是桩体破坏模式的判定依据。结合工程实践案例，探究了竹筋格栅抗拉强度、套筒长度以及桩径对单桩极限承载力的影响规律。结果表明：竹筋格栅套筒通过提供额外的径向约束力有效限制了碎石桩的鼓胀变形，从而大幅提高了碎石桩承载力。同时，竹筋格栅抗拉强度、套筒长度以及桩径3者之间存在最优组合，在实际工程应用中应综合考虑3者之间的影响关系，选取最优组合，从而最大程度上提高碎石桩承载力。     

CFG桩复合地基多层加筋垫层力学特性分析

基于弹性理论，建立路堤荷载作用下多层加筋垫层力学模型，提出格栅拉力和多层加筋垫层复合模量计算方法，通过某工程实测数据验证计算方法的合理性；分析格栅层数、位置、铺设间距等因素对格栅拉力的影响。研究结果表明:随着格栅层数的增多，总拉力和底层格栅拉力不断降低；随着底层格栅远离桩顶，格栅总拉力和底层格栅拉力逐渐增大，上层格栅拉力先增大后减小；格栅总拉力和底层格栅拉力随着铺设间距的增大而增大，上层格栅拉力随着铺设间距的增大而减小。     

Analysis of ultimate uniaxial compressive strength of stiffened panel considering influence of shear load北大核心CSCD

［Objective］This study aims to explore the law of the critical compression stress of stiffened panels under the influence of in-plane shear load, and whether in-plane shear load combined with lateral pressure will introduce a strong coupling effect. ［Method ］ To this end, nonlinear finite element (FE) software ABAQUS is used to perform numerical simulation analysis under combined loads on a group of FE models. A limit state equation/curve is then derived from the dimensionless calculation results based on the minimum square error method. ［Results］The results show that the influence law of in-plane shear load on the critical compression stress of stiffened panels is clarified, and a limit state equation of stiffened panels that considers the effect of shear load is obtained. ［Conclusion］The limit state equation in this paper can provide references for modifying the ultimate strength of stiffened panels under the influence of in-plane shear load. © 2023 Chinese Journal of Ship Research. All rights reserved.     

水下爆炸数值模拟联合算法求解结构稳态响应

在研究水下爆炸作用下加筋板架的稳态响应方面,以往的研究主要利用瞬态显式算法,得到的稳态响应结果存在一定的精度缺陷。提出一种改进的水下爆炸数值模拟方法。该方法利用ABAQUS/Explicit Standard算法,针对瞬态显式与稳态隐式静力分析,建立联合数值模拟方法。利用该方法分析某船体加筋板架的“瞬态稳态”响应。结果表明:联合“瞬态显式稳态隐式”算法的仿真结果与试验结果相差在10%以内,说明该方法可用于水下爆炸作用下加筋板架结构的响应分析,且采用联合“显式隐式”算法得到的结果更接近试验值,误差降低了39.8%。     

正交加筋板本征动力特性的尺度效应研究北大核心CSCD

[目的]为了探究不同尺度板架结构本征动力特性之间的联系与区别,分析并探讨正交加筋板中梁、板构件及其耦合结构本征动力特性的尺度效应。[方法]以不同尺度的梁、平板和正交加筋板模型为研究对象,采用有限元方法计算不同尺度梁、平板和正交加筋板模型的固有频率和振型,通过对比自由边界和简支边界下单位尺度模型固有频率和振型随尺度变化规律的异同,探讨边界条件对尺度效应的影响;通过对比耦合结构与梁和平板模型固有频率和振型随尺度变化规律的异同,探究梁、板构件动力耦合对正交加筋板本征动力特性尺度效应的影响。[结果]研究表明,自由边界条件下单位尺度内模型固有频率随尺度的变化规律虽然不再遵循“固有频率与尺度的平方成反比”的规律,但大体上与之相近。[结论]梁、板构件动力耦合会导致单位尺度内正交加筋板模型特定阶数固有频率随尺度的变化规律发生由急剧减小到逐渐增大的转变,还会引起特定尺度和特定阶数模态的错位分布和形态畸变。     

生态护坡在蕲春特殊地质条件下的应用

针对李家洲边滩地形地貌及地质条件，根据滩面地势平坦、流速缓慢，表层为软塑、局部流塑状淤泥质粉质黏土，具有高含水率、高孔隙比、低渗透性、较高灵敏度、低强度、高压缩性、流变性等工程性质，陆上滩面防护选择透水性好、能促进泥沙落淤、有利于植被生长、改善滩面生态环境、环保性较好的三维加筋网垫。大大减少了滩面的土方开挖，有利于水土保持，对自然生态、水流环境影响小，具有生态修复功能，整体生态效果良好。稳定了当前滩槽格局，防止航道条件向不利方向发展。     

高温载荷下带隔热层加筋板结构热力响应研究

隔热材料在船舶领域应用广泛，起到良好的稳定舱室温度的作用，但目前对带隔热层加筋板结构热力响应的研究较少。基于热弹性力学，采用直接热力耦合的方法对有隔热层的加筋板在高温载荷作用下的结构热力响应进行数值模拟，确定了更合理的带隔热层加筋板结构热力分析方法，研究了隔热材料的厚度、导热系数和热膨胀系数对加筋板结构温度场和热应力场的影响；计算了将隔热层覆盖区域进行绝热处理时加筋板结构热力响应结果，并与考虑隔热层的复杂模型热力响应结果进行对比分析。结果表明：有无隔热层对加筋板结构的热力响应结果有极大影响，继续增加隔热层厚度，结构的温度和应力均会增大；隔热材料的热膨胀系数在一定范围内对结构的温度结果和应力结果影响很小；将隔热层覆盖区域进行绝热处理后，结构的温度和应力有所增大，各特征点等效应力最多增大了9.42%，绝热简化模型的计算结果相对保守。研究结果可为船舶结构设计和安全性分析提供技术支撑。