Accuracy of nonlinear finite element collapse predictions for submarine pressure hulls with and without artificial corrosion damage

Nonlinear finite element (FE) collapse pressure predictions are compared to experimental results for submarine pressure hull test specimens with and without artificial corrosion and tested to collapse under external hydrostatic pressure. The accuracy of FE models, and their sensitivity to modeling and solution procedures, are investigated by comparing FE simulations of the experiments using two different model generators and three solvers. The standard FE methodology includes the use of quadrilateral shell elements, nonlinear mapping of measured geometric imperfections, and quasi-static incremental analyses including nonlinear material and geometry. The FE models are found to be accurate to approximately 11%, with 95% confidence, regardless of the model generator and solver that is used. Collapse pressure predictions for identical FE models obtained using each of the three solvers agree within 2.8%, indicating that the choice of FE solver does not significantly affect the predicted collapse pressure. The FE predictions are found to be more accurate for corroded than for undamaged models, and neglecting the shell eccentricity that arises due to one-sided shell thinning is found to significantly decrease the resulting accuracy of the FE model.     

圆柱桩群局部冲刷特性试验

通过在宽长水槽中进行的单向恒定均匀流作用下,不同桩群、不同流速或不同水深情况下的圆柱桩群局部动床冲刷对比试验研究,分析试验后水槽地形变化的资料发现：圆柱桩群局部冲刷非常复杂,圆柱桩群的存在极大地改变了原有的水沙运动状态,加剧了桩群所在底床泥沙的冲淤。圆柱桩群对其所在底床冲淤影响特性不能只用桩群阻力简单解释,而与圆柱排列形式关系最为密切、影响也最大,水流流速及水深的影响实际通过圆柱桩群对流场改变的性质及程度来反映。     

螺栓预紧力对舰用汽缸力学特性的影响研究

针对螺栓预紧力对舰船设备力学特性影响研究较少的现象,以某舰用汽缸为例,研究螺栓预紧力对其力学特性的影响,对舰用汽缸在无螺栓预紧力和螺栓预紧力不同工况下进行对比,分析汽缸的变形和螺栓的强度。研究表明：为使舰用汽缸工作时发生较小相对位移,增强密封性能,在保证螺栓强度条件下应充分发挥螺栓预紧力作用,其预紧应力应控制在其材料屈服极限的45%～52%之间。     

舰用主汽轮机汽缸振动特性研究

针对舰用主汽轮机汽缸振动特性研究较少的现象,研究主汽轮机低压缸的振动特性,对某型舰用主汽轮机汽缸进行数值仿真分析,并通过试验验证。研究表明,在1—1000Hz频域内,舰用主汽轮机汽缸整体模型只出现了一阶振型,低压缸结构中的筋板、肋板、薄板等局部尺寸较小的部位易引起振动出现局部模态;低压缸结构局部尺寸较大的部位,不易引起振动;进行扫频试验时,通过纵向扫频及垂向扫频能够很好地弥补单向扫频时出现的峰值点频率的大幅跳跃。     

淹没垂直圆柱横摇问题的解析研究

应用匹配特征函数展开法建立了有限水深淹没垂直圆柱横摇问题的解析解,通过与边界元方法的对比验证了该方法的正确性.基于上述模型,对淹没圆柱水动力系数进行了研究,结果表明,在大多数频率下,淹没圆柱的附加质量总是大于同样大小的漂浮圆柱,且在高频段近似为漂浮圆柱附加质量的两倍.当淹没深度较大时,圆柱附加质量趋向干常数,辐射阻尼趋...     

静水压力下变厚度圆柱(锥)壳结构强度分析

文章将变厚度圆柱(锥)壳简化为轴对称的二节点单元,根据平衡方法推导了该结构的单元刚度阵与载荷阵,建立了求解静水压力下变厚度圆柱(锥)壳结构强度的解析单元法(AEM)。利用该方法对一个简单的变厚度锥柱接合壳算例进行了计算并与有限元方法的计算结果进行了比较。研究表明,文中提出的AEM法可以对静水压力下变厚度锥壳结构强度进行准确分析。该方法可以推广到各种轴对称压力作用下的变厚度圆柱(锥)壳结构强度分析。     

柴油机气缸密封性检测方法研究

分析了柴油机气缸密封性检测对提高柴油机工作可靠性的重要意义,介绍了气缸密封性检测理论.提出了在柴油机倒拖条件下采用蓄电池起动功率与活塞上止点信号相结合的检测方法,实现了气缸密封性快速、便利检测.试验结果表明,此方法可准确定位故障气缸,反应灵敏,适合在线检测气缸密封性.     

气缸套工作面等耐磨处理的试验研究

采用数控等离子束专用机床与自制的电流调控装置对气缸套工作面进行等耐磨硬化处理试验研究.试验发现在工作电流为60～90 A时,随着扫描行程与电流的增大,硬化层的深度、宽度以及硬度均呈直线上升,奥氏体化程度更为充分,马氏体含量逐渐增加,残余奥氏体含量逐渐减少.研究结果表明:气缸套内表面经等离子束扫描后,实现自淬火,获得了高...     

后装压缩式垃圾车弯曲导轨的防撞裂解决措施

介绍了使用弯曲导轨的后装压缩式垃圾车发生导轨撞裂现象,分析了导致导轨撞裂的几种因素,提出了相应的解决方案,并结合导轨的结构形式提出了具体的加强措施。     

不同间距下大直径圆筒防波堤波吸力试验研究

防波堤的波浪力计算对防波堤的设计和稳定具有重要意义。针对目前圆筒防波堤波吸力的设计计算方法尚未成熟,通过开展物理模型试验,进行不规则波作用下不同间距下大直径圆筒结构波吸力的分布规律、影响因素和计算方法研究。结果表明:波谷作用下,大直径圆筒结构波吸力的横向分布规律与圆筒的间距有关,纵向分布规律表现为随着水深增加先线性增大然后线性减小,且最大波吸力的位置出现在静水位一倍波高以下。圆筒的相对间距、相对水深以及波陡对不同间距大直径圆筒防波堤的波吸力影响较大。基于直立墙结构波吸力公式给出折减系数的拟合公式,用以计算圆筒周身迎浪面的波吸力。