星点设计-效应面法优化SEBS改性沥青工艺参数

本研究应用星点设计 效应面优化法对SEBS改性沥青工艺进行优化。在考察SEBS含量、搅拌时间和搅拌温度对沥青性能影响的基础上,描绘了影响因素的效应面,并建立了相应的数学模型,得出改性沥青的最佳工艺参数。实验验证表明星点设计 效应面法适用于优化SEBS改性沥青工艺参数的研究。     

结构可靠度分析的混合法

介绍一种新的计算结构可靠度方法———混合分析法。该方法利用响应面法将极限状态方程近似表达为简单的多项式形式,有效地解决了FORM和SORM无法求解隐式极限状态方程的可靠度问题。另外,响应面法的使用还能有效地利用现有的确定性分析软件。通过引入有限元方法,混合分析法可适用于结构可靠度问题。通过使用重要抽样技术,提高了混合分析法的计算效率和计算精度。数值算例验证了混合分析法的应用、效率和精度。     

基于2阶响应面模型的汽车前轮定位参数设计研究

综合考虑轮胎磨损及车辆操纵稳定性的要求,运用正交试验方法对某型汽车烛式悬架-整体式转向系统的定位参数进行了设计研究。建立了基于2阶响应面的前轮定位参数设计模型,并应用该模型对前轮定位参数进行了优化设计。通过与经验公式设计结果的对比,验证了该方法的先进性和有效性,     

序列响应面方法在覆盖件成形过程优化中的应用研究

为求解覆盖件最佳成形方案,将设计探索转化为满足特定目标和约束的待优化模型;提出采用逐次逼近方法,通过动态多项式响应面技术构造子优化目标和约束的近似响应面进行全局寻优,避免数值模拟易受噪声干扰且响应相对设计变量存在强非线性特征而导致的传统梯度法求解困难和过程发散等问题。该方法无须求解函数灵敏度,在保证拟合精度的前提下,能光滑响应并最大程度减少精确分析计算量,分析前翼子板回弹补偿优化设计实例,证明其具有很高的精度和鲁棒性。     

两自由度系统的自由振动实验

汽车行驶过程中会因为地面不平引起的冲击载荷、发动机工作的振动等原因而产生振动,当汽车振动的频率与车身固有频率相接近时,车身会产生很大的垂向加速度,不仅会使驾乘人员感到不适,还会造成车身结构的损坏。因此,对于汽车振动模型的研究就显得尤其重要。以搭建的两自由度系统的试验模型为研究对象,求得其在不同初始条件下实验的自由振动响应,来验证理论求解模型的正确性,为汽车平顺性的改善提供理论依据。     

单柱式浮式风力机动力响应数值与试验分析

以200 m作业水深的5 MW OC3单柱式浮式风力机为研究对象,采用FAST程序对其在不同海况下的运动进行全耦合时历数值计算,并与采用1∶50缩尺比模型试验所得时历结果进行对比,通过时域以及频域方法对平台主要自由度运动以及系泊拉力进行分析。研究发现:垂向运动带来的自由面记忆效应较纵向和横向小;悬链线式模型所能提供的系泊拉力较张紧式系泊提供的拉力小;风浪联合作用下,风载荷主要激励低频固有频率运动,波浪载荷则主要激励波频运动;平台纵荡和纵摇运动受系泊系统的影响较大,而垂荡运动则不受系泊系统的影响。     

绞车轴瓦应力对附加载荷的响应机理分析

自升式风电安装船是海洋风电安装工程中的重要装备,摩擦绞车升降装置与桩腿、船体构成了自升安装船独立的升降系统。在升降装置的作用下,绞车提供牵引力完成放桩、升船等动作。海上作业过程中环境载荷的不确定性会使作业过程绞车升降系统受附加工作载荷,从而导致工作绞车容易发生故障,给作业系统的安全、稳定运行带来巨大的隐患。本课题从海洋38#风电安装船的外部作用环境和实船绞车轴瓦的失效情况出发,基于支撑桩腿、船体与海洋环境间的相互作用机理,分别分析了绞车轴瓦应力对冲击和振动的响应关系,并采用柔性体有限元仿真和刚体动力学仿真分析的方法,分析了绞车作业过程中的附加工作载荷。同时根据分析结果绘制了响应关系坐标图,进一步研究了工作过程中绞车附加载荷与绞车滚筒支撑轴瓦失效的机理关系。     

制动减速度与制动响应时间的匹配设计及优化分析

制动减速度和制动响应时间作为商用车制动系统两项重要技术指标,直接影响车辆行车安全.本文通过对某款8×8车型的制动减速度与制动响应时间进行匹配设计、测试分析及设计优化,最终使制动减速度达到理想状态,制动响应时间大幅缩短,制动性能得到了大幅提升,进一步提高了整车的安全性.     

某公务船抗碰撞性能研究

公务船在领海和专属经济区执行维权执法任务时,存在较高的与其他船舶发生主动或被动碰撞的风险。为了准确评估公务船的耐撞性能,本文以某公务船为例,考虑多种计算工况,对目标船的耐撞性能进行动态响应计算,获得了机舱及首部区域的结构损伤、应力、能量吸收等动态结构响应,并计算获得被撞船达到临界状态时的极限撞击速度。研究成果可为公务船的防撞结构设计提供参考。     

Iterative methodology for response based analysis of an FPSO mooring system

Response based analysis (RBA) has been developed for prediction of extreme N-year return period responses and design metocean conditions of offshore structures. For applying the RBA, the behaviour of the offshore system subjected to a long history of metocean conditions needs to be predicted, and then, the probabilistic analysis is applied to estimate its long-term responses. Due to the large number of analysis cases required, the structural simulation is usually performed either by simplifying the structural model or by using computationally efficient tools, such as frequency-domain (FD) analysis. These approaches usually decrease the accuracy of predictions mainly when they are utilized for nonlinear systems. On the other hand, employing time-domain (TD) simulations leads to more accurate results but it is computationally expensive. Application of RBA for a weathervaning FPSO, which is the subject of the present study, makes TD analysis an essential requirement because of a highly nonlinear behaviour of the system. In the present study, an efficient methodology is proposed that aims at reducing the computational efforts of RBA by joint application of TD and FD simulations in combining the structural and statistical analyses through a single process, such that the number of time-consuming TD simulations is minimized. After initial screening using the results from FD simulations, the methodology identifies the response events (storms) that contribute the most to the N-year response and sets out an iterative process in which only those events that are most important are analysed by fully-coupled TD simulations. Within such events, a similar approach is also applied to intervals (sea states) where only the most contributing intervals are analysed in TD, and the remaining intervals are left for a less accurate FD analysis without sacrificing the overall accuracy. The proposed methodology provides a robust framework for distinguishing between “mild” and “severe” response events, without specifying any predefined limits for the metocean parameters or making a subjective judgement. Although it is developed for the mooring system of a weathervaning FPSO, it should also be applicable to any type of offshore structure and any structural response. This paper is the first part of the study and concentrates on the development of the efficient methodology to optimize the application of RBA to FPSO mooring systems, whilst its detailed application is subject of the second part of the study.