FPSO结构设计技术的进展

基于中国船舶及海洋工程设计研究院十多艘服务于中国海域的FPSO结构设计经验,结合船级社相关规范要求,介绍了FPSO结构设计技术在中国的发展进程。文中回顾了20世纪末至21世纪初的FPSO结构设计状态;针对两艘分别作业于中国南海和渤海的FPSO,分析了包括设计波浪载荷数值、总纵强度和极限强度校核、舱段强度有限元、疲劳强度校核、模块支墩与单点加强等特殊结构设计以及意外载荷等各方面的最新发展。在此过程中,水动力分析、线性与非线性有限元及谱疲劳分析等先进的设计方法和分析软件,均得到了普遍应用。     

自升式海上风电安装船的疲劳分析

具备自航能力的自升式海上风电安装船属于可承载大的离岸工程装备,其船体结构的应力变化范围大,对疲劳强度的设计要求高。分析了无限航区航行运输、停泊场所移动、提升抬起和下降回到海面、抬起状态的波浪载荷、起重操作等5种工况下的疲劳损伤,建立了结构模型并定义了负载条件。计算结果显示,主甲板上的舱口开孔的疲劳强度不满足要求。在开孔周围插入局部加厚板后,经计算证明这些区域的疲劳强度满足要求。     

肋骨刚度对环肋圆柱壳屈曲载荷的影响分析

在推导环肋圆柱壳屈曲临界载荷的基础上,通过能量与结构刚度之间的关系,分析了肋骨弯曲刚度、扭转刚度和压缩刚度对环肋圆柱壳失稳载荷的影响。分别折减肋骨弯曲刚度和壳板刚度,研究了不同位置的肋骨在环肋圆柱壳总体稳定性中的作用,并将单根肋骨刚度折减系数转换成所有肋骨的平均折减系数;分析了壳板刚度对环肋圆柱壳总体稳定性的影响,给出了肋骨和壳板刚度同时折减时环肋圆柱壳总体稳定性的计算方法。为环肋圆柱壳的设计以及含缺陷圆柱壳承载能力的研究提供了一种理论参考。     

滨州电厂天然地基承载力的确定方法研究

通过对滨州电厂的天然地基粉土层的现场及室内试验及成果分析,普通的试验方法,安全系数较大,所确定的承载力偏保守,而载荷试验能够减小地基土的扰动,在受载情况下反映工程场地的强度和变形条件,准确的确定地基土承载力特征值,为基础形式的优化设计提供可靠参数。文中的研究对相似工程有一定的参考意义。     

破冰船冲破冰层的有限元数值仿真研究

基于＂冲撞式＂破冰法以及有限元仿真法的原理,利用MSC.Patran/Dytran软件进行冰载荷的数值模拟,研究模拟破冰船冲撞冰层的过程中的关键技术,分析确定适合于本文所用的研究方案,对整个破冰过程中冰层的变化过程进行分析,并通过对比不同的冲撞速度、撞击角度以及冰层厚度,研究这些参数的不同对破冰船破冰能力的影响。     

大型薄膜型LNG船结构开发设计

在大型薄膜型LNG船的结构设计中,既要符合规范要求,又要满足船级社和船东的众多技术要求。在开发设计阶段,为满足船体结构强度、疲劳寿命和振动特性等技术要求,进行了针对性的计算和优化工作,为结构设计的合理性、安全性和可靠性提供依据。该开发设计工作为后期的详细设计和改进提供了技术保证。     

矩形波导缝隙阵列天线的快速综合算法

矩形波导缝隙阵列天线计算复杂,本文提出一种快速综合算法,充分考虑互耦的影响,并且可以对同相或不同相缝隙电压加权进行综合.首先在有源导纳法的基础上得出一个矩阵方程,互耦的影响和缝隙自身的影响分别可以用方程中的一个矩阵完全表示.分析矩阵的特性后,本文可将对面阵的综合转换为对每条波导上缝隙的综合,大大降低计算量.仿真实例验证了算法的有效性.     

超大直径泥水盾构土岩交互地层掘进载荷计算与分析

为解决土岩交互地层超大直径泥水盾构推力、转矩参数设计取值与施工参数控制问题,提出土岩交互地层掘进载荷计算模型。根据泥水盾构特点分析载荷各分项组成,建立掘进载荷数学模型,基于土岩交互地层模型、刀盘几何模型对载荷计算模型进行数值仿真,利用汕头苏埃通道基岩段施工数据对模型进行计算验证,分析基岩侵入高度、岩石强度、贯入度等影响因素对刀盘转矩的影响规律。计算分析结果表明： 1）掘进载荷计算模型理论推力与实测值误差为-6.4%~5.6%,刀盘理论转矩与实测值误差为-9.5%~9.0%,模型具有较高的精度,可满足装备设计和工程应用的实际需要; 2）随基岩侵入高度和贯入度增加,推力、转矩均增加,但转矩对岩石侵入高度、贯入度变化更灵敏; 3）岩石单轴抗压强度每增加10 MPa,转矩约上升7%（强度在50~100 MPa,贯入度5 mm/r）; 4）在高贯入度下,〖JP2〗刀盘转矩随岩石侵入高度的增加效应越显著; 5）在刀盘1/2位置附近,岩石高度增量引起的转矩增加最为显著。建议在施工中根据地勘确定的基岩侵入高度、岩石强度、贯入度参数计算出对应的转矩,可作为施工中掘进控制参数。     

测量不确定度在汽车安全带安装固定点载荷试验中的研究与应用

《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》(GB 14167—2013)是国内汽车安全的强制性法规.在安全带安装固定点结构的前期开发时,应覆盖强检试验中最不利的载荷模式.典型载荷模式的拉拽角度包括标准角度、最大角度和最小角度,通常至少进行3种模式的仿真和试验,需要耗费大量时间与资源.对试验载荷应用测量不确定度理论开展了研究.研究结果表明,使用推荐的载荷增率及角度进行单一载荷模式仿真和试验,即可满足GB 14167—2013法规对载荷大小及角度的要求.该方法为试验和仿真结果的有效性判定提供了充分的理论依据,可节省约67％的试验和仿真成本,提高了安全带安装固定点载荷模式的开发效率.     

冰载荷实船测试研究进展

由于缺乏实际冰况信息和对应的船体冰载荷预报方法,实船测试成为获取冰载荷的重要方法。随着更多极区船舶的建造和冰区航行,近年来取得了丰富的实船测试研究成果。文章系统论述了自2015年以来国内外关于冰载荷实船测试方面的研究进展,包括冰载荷实船测试数据内容和方法、从测试数据到冰载荷的换算方法、冰载荷的影响因素和空间分布特征、冰载荷概率模型和设计极值预报方法等,最后归纳得到的冰载荷实船测试方面的主要研究结论,可为冰载荷的研究提供重要参考,并且指出将冰载荷极值预报方法应用于实船设计仍需要更多的数据积累和理论探讨。