Historical review of research on brittle crack propagation arresting technology for large welded steel structures developed in Japan with the application of Kca parameters

In response to the concern of increased risk of brittle fracture accompanying the recent enlargement of container ships, experimental research is being conducted to investigate brittle crack propagation arrest properties in Japan. The objective is to obtain the required toughness of the material to arrest brittle crack propagation in a 100-mm thick plate, which is considered to be the maximum thickness used in such applications. The use of K_ca as a method for determining arrest toughness is a main difference with respect to methodologies employed in Europe and the United States. In this review, we compare the approaches for determining brittle crack propagation arrest properties that are used in Japan with those used in Europe and the United States. Moreover, we review recent research trends, particularly with respect to the background and development of K_ca parameters.With regard to the industrial application techniques concerning arrestability of brittle crack propagation in steel plates, studies in the ship and storage tank research fields date back to after World War II, while some attention is also seen for nuclear power and line pipes. These research procedures were initially established in Europe and the United States, but was first adopted by Japan. However, soon after, Japan and the time when the research fell downward due to progress of steel manufacturing technology and defect management technology. Since then, research has actively resumed, and original contributions are being realised. The background of this work in Japan, and the creation of the K_ca concept will be explained herein. Further, the background of research on brittle crack propagation arrest properties in very large container ships, determination philosophy for deriving demand values, and ultrawide brittle crack propagation tests in the study of 75-mm thick material and their results are described. In both of the scenarios considered, i.e. one in which cracks are generated from the top of the hatch side coaming and arrested on the upper deck, and the other wherein brittle cracks occur at the upper deck end and are arrested in the hatch side coaming, the required K_ca was found to be 6000 N/mm^3/2.     

交通振动对邻近古建筑的动力影响测试分析

对北京地铁2号线和在建直径线邻近古建筑（明城墙遗址和京奉铁路正阳门老车站旧址）现场测试,评估其在既有地铁交通和路面交通作用下的振动响应,并研究古建筑结构振动响应的传播规律.测试结果表明：1）时域内,古建筑结构在地铁运营下的振动响应是路面交通的10倍左右;交通振动引起古建筑结构的动力响应随水平距离和竖直距离呈规律改变,且古建筑结构以水平方向动力响应为主;2）频域内,地铁交通引起古建筑响应的主要频段是40-90 Hz,路面交通引起古建筑响应的主要频段是10-20 Hz,且路面交通引起的古建筑振动速度在一定范围内出现放大现象.     

基于BP神经网络的分销商绩效指标评价及应用

针对当前评价分销商绩效的方法所存在的不足,提出一种基于BP神经网络的分销商绩效评价方法.首先建立分销商绩效评价指标体系,然后根据指标体系,设计BP神经网络模型,并给出了可行的评价程序.在计算方法上,用神经网络工具箱进行计算.通过学习样本的训练和测试,使模型的误差达到预定的范围内.最后,利用该模型对江苏某动力机械厂的分销商绩效指标进行了评价,同时探讨了BP神经网络在分销商绩效指标评价中的特点和适用性.     

FPSO池火灾分析

结合现役FPSO海洋平台,基于FDS软件,编写海洋平台上部结构池火灾模拟程序。对海洋平台上部结构在不同风速下池火灾的火焰形态进行对比,对温度场进行分析,并探究不同火场的热辐射通量分布规律。分析结果对海洋平台进行火灾风险评估具有一定的工程指导意义。     

基于混合学习算法的水下机器人神经网络辨识

借鉴Elman和Jordan神经网络的特点,构造了一种新的动态神经网络.该网络能对隐含层的历史进行状态记忆,实时调整过去的信号对现在值的影响,并且增加了输出层节点的反馈以增强神经网络的信号处理能力.将基于遗传算法(GA)和误差反传算法(BP)的混合学习算法用于神经网络权值的修改,既可提高收敛速度又能避免陷于局部极小值.最后,将改进的神经网络应用于水下机器人动力学模型辨识,仿真结果表明,基于混合学习算法的神经网络提高了学习的收敛速度和辨识精度.     

基于波导模式的甚低频场强计算方法

受电离层反射的影响,甚低频（VLF）电波传播过程中会发生干涉,再加上电波传播本身的衰减、地理环境、电离层高度等多因素影响,使得甚低频场强计算十分困难。基于地球-电离层波导的传播模型,运用波导模式理论对甚低频电波的场强进行计算。对计算结果和实测数据的对比分析表明,波导模式理论能够准确地对甚低频场强进行预测。     

外压作用下夹层管整体式止屈器止屈性能仿真研究

在深水作业的夹层管受外部静水压力作用容易引发屈曲局部失稳,屈曲会沿着管道轴向传播并引发大范围破坏失效,实际工程中常采用设置止屈器的方法来限制屈曲传播,从而避免整段管道的报废.针对此问题,基于ABAQUS软件建立含止屈器的夹层管有限元模型,通过数值仿真分析夹层管在外压作用下的止屈器屈曲穿越变形形态,并对止屈器止屈性能进行...     

浅谈船舶明火作业的现场监护

随着船舶明火作业的增多,有资质的施工单位和持证上岗的明火作业施工人员愈显缺乏,由于船舶主管机关现场监督力量不足等原因,使得船舶和施工单位为了经济效益违规作业屡有发生,以致酿成不必要的火灾发生,笔者从三个方面浅释加强船舶明火作业的现场监护.     

横观各向同性黏弹性沥青路面动力响应解析解

主要推导三向移动荷载作用下考虑复杂层间接触状态的横观各向同性黏弹性沥青路面动力响应解析解。首先,从直角坐标系下横观各向同性黏弹性多层体系动力学问题的基本方程出发,借助相对坐标变换和Fourier变换,推导单层沿深度方向的波数域状态向量传递矩阵;其次,基于波传递方法,构造层顶下行波和层底上行波向量,以消除传递矩阵中的正指数项,保证数值计算的稳定性;而后,基于Goodman模型表征的层间接触条件,建立相邻层上、下行波向量的递归关系,并结合荷载和边界条件,对多层体系各层上、下行波向量进行求解;最后,通过Fourier逆变换和相对坐标逆变换,得到沥青路面任意坐标和时刻下的动力响应解析解,并编制数值计算程序。通过ABAQUS有限元模拟,验证了解析解的准确性,且证明了解析解的计算效率远优于有限元模拟;综合分析荷载、材料、层间接触对沥青路面动力响应的影响,可以发现：水平向荷载与路表剪应力关联性强,是导致路面Top-down开裂的重要因素;层间接触条件和横观各向同性均对面层底部水平向应变影响显著,且这2个因素之间存在耦合效应,建议在路面疲劳寿命分析中予以充分考虑。研究得到的解析解可为真实沥青路面力学行为研究提供高效准确的分析工具。     

钢桥面板纵肋双面焊构造疲劳裂纹扩展特性研究

正交异性钢桥面板纵肋构造细节疲劳危害严重,修复困难,传统单面焊构造疲劳抗力不足是导致该部位疲劳开裂频发的主要原因。采用双面焊构造可望显著提高该构造细节的疲劳抗力,而初始焊接缺陷是该类构造细节疲劳抗力的关键影响因素。以双面焊构造为研究对象,基于线弹性断裂力学理论,建立多裂纹扩展模拟方法,通过多裂纹扩展试验验证该方法的可行性;在此基础上,对焊根处存在单一和多个初始缺陷条件下构造细节疲劳裂纹扩展特性进行研究。结果表明：外侧焊根单裂纹、内侧焊根单裂纹与焊根多裂纹扩展模式均为Ⅰ型开裂主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合裂纹扩展模式;多裂纹扩展特性并不显著,多裂纹在扩展初期由于临近裂纹等效应力强度因子幅值的迅速降低而转变为单一裂纹,此后其扩展规律与外侧焊根单裂纹扩展规律基本一致;3种裂纹在扩展初期裂纹形状比变化规律存在差异,但随着扩展深度的增加,等效应力强度因子幅值下降段变化规律基本一致,裂纹扩展达到一定深度后均呈扁平状且随扩展深度增加扁平状趋势更加显著;外侧焊根处的单一缺陷是控制钢桥面板纵肋双面焊构造疲劳抗力的主要缺陷,制造时应采取有效措施避免这类缺陷。