Fatigue crack propagation and computational remaining life assessment of ship structures

The fitness for serviceability of structural members of marine structures in which fatigue cracks might be found during in-service inspection is investigated in order to prevent instantaneous failures of ships, as well as a loss of serviceability such as the oil- and/or watertightness of critical compartments. The essential features of fatigue crack propagation and the remaining life assessment are discussed in the first part of the paper, where the effects of weldment, complicated stress distributions including stress biaxialities at three-dimensional structural joints, structural redundancy, and crack curving are found to be of primary importance. The second part of the paper contains a discussion of an advanced numerical simulation method for the remaining life assessment, in which the above-mentioned effects of fatigue crack propagation are taken into account. The simulated crack paths and the fatigue crack propagation lives are found to be in fairly good agreement with the experimental results.     

一种晚点地铁列车实时调整策略及其动态速控模式

针对追踪运行地铁列车群,分析晚点情况下的常规“赶点”运行调整措施的缺陷,提出在晚点列车“赶点”运行调整措施的基础上,扩充后续列车的“延赶结合”运行调整策略:在晚点发生期间“延点”运行,以提高列车群分担时段客流的合理水平并挖掘节能运行的潜力;在晚点发生之后“赶点”运行,以消除前、后列车之间的晚点传播效应。基于此策略,后车ATO系统根据“追踪间隔”与“发到间隔”的双重均衡原则,以晚点时分的动态递增为依据,实时更新ATO模式曲线,并根据列车v-t实迹曲线的时序特征,动态调整牵引末速或制动初速,避免列车v-t实迹曲线与最优ATO模式曲线冲突,实现基于最优ATO模式曲线的实时的列车速度控制。根据牵引电机有功电流、列车牵引加速度及其变化趋势的综合作用对于列车能耗的决定性影响的分析可知:在牵引电机有功电流与列车牵引加速度分别相等条件下,与“正点”运行相比较,“延点”运行的节能量能够弥补“赶点”运行的费能量,实现列车能耗的总量节省。     

3D轴焊接构架式转向架重车过曲线轮轨横向力超标原因分析

根据转向架结构理论分析和动力学仿真计算,对3D轴焊接构架式转向架通过曲线时重车轮轨横向力偏大的原因进行分析。认为3D轴焊接构架式转向架的主、副摩擦面摩擦系数偏大,使重车通过曲线时斜楔处于卡死状态,轮对轴箱纵向呈刚性定位,从而导致重车过曲线时轮轨横向力偏大。提出只要将斜楔副摩擦面的摩擦系数减小至0.1左右,则在轮轨纵向蠕滑力的作用下,轴箱斜楔纵向就不会被卡死,而且轮对纵向定位刚度只由轴箱弹簧提供,可以有效地降低重车过曲线时的轮轨横向力。线路动力学试验证明理论分析和仿真计算的结果是正确的。     

对称角铺设矩形层合板大挠度弯曲的摄动解

本文用摄动法求解在横向均布载荷作用下四周刚性夹紧的对称角铺设矩形层合薄板大挠度弯曲问题的近似解.文中绘出了碳环氧 T300/5208组成的规则对称角铺设层合板的挠度-载荷曲线.     

小半径曲线地段喂梁作业的难点及解决方法

从分析最小喂梁长度与曲线半径及双梁式架桥机后机臂长度等参数之间的关系出发 ,通过采取拨道和预偏装等措施局部扩大曲线半径 ,满足喂梁作业的要求。     

打磨处理改善焊缝疲劳性能的试验研究

由于高强度钢的使用，船舶结构许用应力水平的提高，船舶结构的疲劳强度越来越受到关注。船舶结构的疲劳寿命取决于其焊接结构的疲劳寿命。因此，了解焊缝几何参数对焊件疲劳强度的影响以及采用经济实用的方法改善船舶结构的疲劳性能是十分重要的。本文首先对焊缝几何参数对焊件疲劳寿命的影响进行了分析，在此基础上用ABS钢和945钢两种钢板做试件，分别进行了简单拉伸实验及打磨和未打磨条件下对接接头的疲劳试验。试验结果表明焊件的疲劳寿命可以通过打磨焊缝得到改善；尤其对于高强度钢焊件。试验还说明手工打磨焊缝和机械磨削焊缝对焊件疲劳强度的改善效果差别很大，疲劳寿命的分散性也很大。因此，应当对改善焊件疲劳寿命的工艺进行更详细的研究。     

船体外板加工成型自动检测方法研究

应用水火弯板智能机器人测量加工后的钢板表面数据,采用Ferguson曲面模拟钢板曲面;借助参数样条曲线、空间坐标转换及误差分析理论,分别对加工后的钢板横向和纵向成型,及扭曲进行计算,以判别船体曲面外板成型状态,并提供未成型钢板二次加工所需的补火位置及补火量等信息.算例表明,该方法可对加工后的钢板成型情况作出符合工程要求的判别.     

有限元分析技术在铝车轮设计开发中的应用

通过应用I-DEAS分析软件，对铝车轮结构强度进行分析，搭建了连接产品设计与制造验证的虚拟平台，实现了预先发现设计中潜在问题、增强产品可靠性、缩短产品开发周期、降低开发成本等。     

不锈钢SUS630疲劳断口分析

高速船舶推进轴系为减轻重量,采用高强度合金材料,目前常使用之材料为不锈钢SUS630。对此材料进行了孔蚀试验及疲劳试验,利用电子扫描显微镜就其疲劳断口进行照相,并针对电子扫描照相所获取的图像进行分析。依据图像显示,当无孔蚀发生时,其疲劳断裂原则上遵循疲劳裂纹初始期、疲劳裂纹成长期及疲劳瞬间断裂期三个阶段;但当有孔蚀发生时,其疲劳断裂阶段即无疲劳裂纹初始期,而直接进入疲劳裂纹成长期及疲劳瞬间断裂期两个阶段。因此,当以断口观察来判断断裂原因时,应特别注意。另由电子扫描照相所获取的图像进行分析推算,得知金属材料常数n、C、与疲劳裂纹扩展常数(da/dN)并非固定的常数,随着试验应力大小而变动,针对不锈钢SUS630材质,当ΔK值介于26至46之间时,对于应力幅值不确定时,建议金属材料常数n值取为3及金属材料常数C值取为4.40×10-15。     

高速磁浮列车线路匹配动力学性能分析

线路匹配性能是指高速轨道车辆与不同线型缓和曲线之间相互动力作用所决定的匹配性能。为了研究高速磁浮车辆的线路匹配性能，进行了1列3车车组曲线通过性能仿真分析。与轮轨导向不同，高速磁浮导向是在主动导向控制下电磁导向力使整个走行部准确地沿轨道中心线无接触悬浮运行。为了消除传统曲线计算公式存在的误差以满足磁浮线路的高精度和连续光滑要求，利用基于样条函数技术的新方法设计了如下两种线形缓和曲线：正弦形和圆整基本线形。1列3车车组的曲线通过性能仿真对比表明：根据高速磁浮导向原理，当有超高限速曲线通过时，正弦形缓和曲线具有优越的线路匹配性能；而圆整基本线形（仍属于三次抛物线）则不具备良好的线路匹配性能；当无超高曲线通过时两者匹配性能相当。