海上风机支撑结构的时域和频域疲劳对比研究

对海上风机支撑结构进行动力响应分析,求出结构危险节点的载荷谱和功率谱密度函数,结合疲劳损伤模型和Dirlik概率模型,分别在时域和频域内对支撑结构进行疲劳寿命分析.由于时域法计算疲劳寿命需进行应力循环计数,这一过程需处理的数据庞大,耗时长.频域法省去应力循环计数,代之以概率密度函数,可相对准确、快速地计算结构的疲劳寿命.分析结果表明,采用Dirlik概率模型的频域分析法能较准确地反映海上风机支撑结构在随机载荷作用下的疲劳损伤情况,计算结果误差在可接受范围内.     

焊接残余应力对深潜器耐压球壳承载能力的影响

耐压球壳通常采用焊接方式将两个半球壳连接成整球,在焊缝处产生的接近材料屈服强度的焊接残余应力对球壳的承载能力有多大的影响,是否需要做焊后消除残余应力处理,将直接影响球壳的安全性和生产成本。而现有对球壳极限强度计算,无论是理论计算还是数值计算,均只考虑了球壳初始缺陷中的几何缺陷对球壳极限强度的影响。该文将在现有的耐压壳极限强度设计公式基础上,采用数值计算的方法对耐压球壳的焊接过程进行数值模拟,得到焊后球壳的焊接残余应力分布,并在此基础上考虑残余应力对球壳极限强度的影响,结果表明,对于大潜深厚球壳,焊接残余应力对耐压球壳承载能力影响不显著,为大深度潜器耐压球罐是否需做焊后消除残余应力处理提供了一定的参考依据。     

超声冲击处理对高强钢焊接接头残余应力影响的数值模拟

超声冲击处理(UIT)是一种有效的焊后改善焊接接头疲劳性能的工艺措施,其借助机械撞击和超声振动的共同作用,使焊趾表面产生塑性变形从而引入有益的压缩残余应力。为评价UIT技术对焊接接头残余应力的影响,该文提出了一套新的数值分析方法,包括焊接数值模拟及随后的超声冲击处理过程的动态弹塑性有限元分析。在有限元模型中考虑了实际的工艺参数和超声促成的材料软化效应。以船用高强钢AH36非承载十字焊接接头为研究对象,将预测的超声冲击处理前后的残余应力分布与实验结果进行对比,两者有较好的吻合。在此基础上,探讨了静态预载荷对超声冲击处理态残余应力再分布的影响。     

考虑残余应力效应的深潜器耐压壳体疲劳研究

本文考虑焊接残余应力的影响,给出包含裂纹萌生和裂纹扩展全过程的载人深潜器耐压球壳疲劳寿命预报方法,分别基于局部应力-应变法和能计及负应力比效应的裂纹扩展单一曲线模型预报了耐压球壳的工艺疲劳寿命和使用疲劳寿命,研究焊接残余应力大小对球壳疲劳寿命的影响。结果表明,忽略拉伸残余应力的影响将导致疲劳寿命预测结果偏于危险;耐压球壳整体受压时,拉伸残余应力使得球壳局部区域承受拉-压循环载荷,计算使用疲劳寿命过程中须考虑其影响;降低拉伸残余应力可有效提高耐压球壳的疲劳寿命。     

基于寿命分布的备件需求计算模型分析

根据指数分布、正态分布和威布尔分布的寿命分布类型,对航海装备的一些维修备件进行分类,并提出了在满足备件保障度下这三种寿命分布类型备件的需求计算模型,对一些备件需求预测实例进行了预测计算。     

硅烷浸渍混凝土耐酸雨性能的研究

采用酸雨模拟试验方法,研究了两种硅烷对不同配合比的混凝土耐酸雨性能的影响,重点研究了硅烷浸渍混凝土的外观、体积、质量、强度及吸水率与碳化深度等性能,并建立了硅烷浸渍混凝土的服役寿命预测模型。试验结果表明,无论是否浸渍硅烷,掺磨细高炉矿渣粉的混凝土耐酸雨性能明显优于不掺矿渣粉的混凝土。两种硅烷可有效提高混凝土耐酸雨性能,有效延长混凝土在酸雨环境下的服役寿命。6689硅烷浸渍混凝土的各项耐酸雨性能指标略优于6403硅烷。     

滑带土抗剪强度参数确定方法研究进展

滑坡对工程建设的危害很大,常使交通中断,影响公路的正常运输.滑带土抗剪强度参数值的合理选定是正确进行滑坡工程分析和设计的关键.该文通过回顾国内外一些代表性工程,在综述了滑带土抗剪强度的5种特征强度及其相互关系的基础上,着重从滑带土抗剪强度参数的测试及估算方法上进行了分析,总结了各种方法的优缺点,并对取值方法中遇到的问题进行了探讨,旨在为选取滑坡抗剪强度参数提供新的思路及提高其取值精度提供一定的帮助.     

非稳态载荷对二维轮轨纯滚动接触应力和变形的影响

为了揭示轮轨波状表面与非稳态载荷的内在联系,利用有限元法,建立了二维弹塑性轮轨纯滚动接触计算模型,分析法向接触载荷波动值对钢轨残余应力、应变和变形的影响。模型中材料本构采用考虑棘轮效应的Jiang-Sehitoglu模型,非稳态仅考虑法向接触载荷的简谐变化,用弹塑性无限半空间表面上重复移动赫兹法向压力分布模拟反复纯滚动接触过程。发现非稳态法向接触载荷作用下产生同样波长的波状接触表面;随滚动次数的增加,残余应力增大,但很快趋于稳定,而残余应变也增大,但增大速率衰减;载荷波动值越大,波谷和波峰处的纵向残余应力越大,波谷处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越大,而波峰处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越小,波深越大。     

船用钢T型接头焊趾选择优化研究

针对船体焊接构件焊趾处应力集中影响船艇结构寿命的问题,利用有限元软件建立船艇重要区域中内龙骨的有限元模型,在约束和载荷相同的情况下,对比分析不同焊趾形式及尺寸T型接头的应力分布和疲劳寿命。研究表明,对于陆军船艇而言,平面形焊趾形式应力集中程度较小,焊后加工方便,适合船艇修理实际要求;焊脚尺寸为4~6 mm的平面形焊趾形式的T型接头疲劳寿命最大,在船艇T型构件焊接时焊脚尺寸应选用此范围内。     

双点腐蚀缺陷对管道剩余寿命的影响

腐蚀是造成油气管道失效和破坏的主要原因之一。在腐蚀严重区域,由于同时存在单点腐蚀和双点腐蚀,管道面临着更大的失效和破坏风险。若仍按单点腐蚀预测该区域管道的剩余寿命,进行可靠性分析,会造成较大的分析误差。文中应用Monte Carlo法,分别计算单点腐蚀和双点腐蚀的失效概率。通过比较分析发现:由于双点腐蚀的相互作用,管道的失效概率明显增加,剩余强度和剩余寿命减小;随着双点腐蚀蚀坑间距的不断增加,其失效概率不断降低,最终趋于单点腐蚀失效概率。