国外舰船生命力评估与损管技术发展现状综述

舰船生命力及损害管制是舰船战斗力发挥的重要保障,生命力评估与损管决策技术已成为国际上研究的热点问题。特别是近年来,国外海军取得了一系列研究成果。然而,生命力评估与损管决策技术是一门交叉学科,仍然具有广阔的发展空间。针对该领域的研究现状,重点分析了国外生命力评估系统的开发现状、智能损管辅助决策与损管监控技术的发展趋势以及管网智能重构技术的研究成果。     

水流作用下的沉管平移控制模型与优化方法

针对水流作用下的沉管平移控制问题, 在数学描述的基础上对拖轮合力、合力矩进行了分析, 统一了四象限拖轮力矩的计算公式, 构建了考虑作业拖轮数量、拖力裕量、浮运速度的沉管平移控制优化模型, 提出了基于加权对数理想点法的粒子群优化方法, 运用克拉默法则进行拖力大小和角度的约束处理, 通过港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道管节浮运控制算例进行仿真。仿真结果表明: 拖轮总数量为6艘时, 涨潮流情况下所得浮运速度为4.770 kn, 适应度为0.720, 作业拖轮数量为3艘, 拖力裕量乘积为2.693×10²⁰ kN⁶; 落潮流情况下所得浮运速度为1.750 kn, 适应度为3.042, 作业拖轮数量为5艘, 拖力裕量乘积为3.352×10¹⁹ kN⁶。可见, 本文提出的模型和方法具有较强的适用性, 适应度较优, 作业拖轮数量较小, 拖力裕量与浮运速度较大。     

多芯管套料工艺改进

为解决船用多芯管套料存在的材料利用率低、现场剩余材料浪费突出的问题,对多芯管的建模流程、采购流程和套料流程进行管控,形成新的更加合理有效的多芯管套料工艺,采用新工艺可达到最大限度提升多芯管套料合理性,提高材料利用率,减轻设计人员工作负荷,降低采购成本的目的.     

技术管理在汽车顶衬研发中的应用研究

汽车顶衬的技术管理包括设计手册、截面、Checklist、质量目标、成本/重量模型、BOP、Lesson Learned等方面。     

生产过程中冲压拉伸开裂、起皱影响因素及预防

拉伸开裂、起皱在冲压生产过程中时有发生,是产生冲压废品的主要因素,而仅靠常规检查很难做到百分之百识别,所以冲压开裂、起皱的零件逃逸到下工序时有发生。故了解生产过程中冲压拉伸开裂、起皱的影响因素及如何预防便显得尤为重要。     

外浮顶原油储罐浮顶落底后的气体变化过程

为确保外浮顶原油储罐浮顶落底后的安全运行,杜绝发生火灾爆炸事故,通过建立气体在线检测系统,选择外浮顶上方的8个自动通气阀作为采样点,分别采集检测储罐内部气相空间和储罐外部浮顶上方的气体,并分析氧气体积分数和油气体积分数变化过程,再结合燃烧三要素判断储罐发生燃烧爆炸的风险情况。结果表明:对于外浮顶落底的原油储罐,其内部气相空间氧气体积分数会升高至21%,油气体积分数会升高至爆炸范围以内,落底时间至少持续48 h油气体积分数才能初步降低至爆炸范围以下;储罐落底静置时,储罐内部油气会随着环境温度变化反复挥发,多次升高至爆炸范围以内。落底储罐会长期处于高风险运行状态,须从防雷、防静电、限制点火源等角度出发,加强外浮顶落底储罐安全管控措施并提升技术保障水平,确保外浮顶落底的原油储罐安全可靠运行。     

复合材料修复含裂纹圆管的轴压承载特性研究

为分析含有穿透性裂纹铝合金圆管在碳纤维增强复合材料修复后的承载性能,首先对裂纹圆管以及碳纤维修复裂纹圆管在轴压载荷下进行试验研究,探究裂纹的长度、方向以及碳纤维布加固层数和宽度对试件修复效果及失效模式的影响。最后建立碳纤维布修复裂纹圆管的仿真模型,分析试件受载过程中的应力分布和变形特征。结果显示：复合材料层在试件轴压过程中能起到明显的承载作用,有效抑制裂纹扩展,提高试件极限承载力;胶层破坏是主要的失效形式,粘结强度比复合材料强度更加重要;修复效果受裂纹长度的影响较大,而不同方向裂纹圆管修复效果比较接近;随着加固层数和宽度的增加,试件的承载力峰值随之增加,并逐渐趋于稳定值。     

立管横流-顺流双向涡激振动数值预报方法

海洋立管涡激振动属于典型的流固耦合问题,涡激振动在横流及顺流方向上会同时发生并存在耦合效应。在以往的相关研究中,常忽略顺流向振动或将横流及顺流向振动响应间相互作用进行弱化。本文以顶张式立管为研究对象,基于圆柱体双自由度受迫振动试验数据,使用有限元方法和能量平衡方程建立涡激振动频域预报模型。该数值模型能够同时得到立管在横流及顺流方向涡激振动响应特性。通过与均匀流、阶梯流和剪切流3种不同类型来流工况下顶张式立管自激振动实验数据进行对比,验证了数值模型的有效性。该预报方法可为深入理解海洋立管涡激振动问题提供一定的参考。     

潜水器动态收放缆索过程的动力学仿真研究

调研了解到部分上述高端装备或其他水下平台在水下作业过程中,可能遇到的载荷吊放、载荷拖曳、载荷回收等工况下缆索张力动态非线性变化的问题。基于Ablow提出的缆索偏微分控制方程,通过在采用有限差分法求解过程中动态调整缆索微元的长度进行缆索收放过程仿真,建立了潜水器-缆索-载荷三者间相互耦合的动力学模型,并基于建立的仿真方法对潜水器拖曳载荷进行变深度航行、潜水器变深度直航过程中起吊载荷过程中缆索-载荷系统对潜水器的影响及缆索自身的动态响应特性进行了研究。结果表明：稳定拖曳过程中,由于缆索-载荷系统的阻力,导致速度降低;拖曳起吊过程中的缆索张力变化明显,且缆索张力对收缆的速度变化敏感;拖曳稳定航行段潜水器速度与理论值一致,表明了本文方法的正确性。     

转管航炮闭锁机构有限元分析

针对某转管航炮射击时闭锁机构的受力情况和闭锁机构的结构特点,建立炮尾与炮闩闭锁装配体的有限元模型,进行非线性接触状态有限元分析。基于八面体剪应力强度理论的单参数屈服准则,分析炮尾-炮闩闭锁齿部位的应力分布情况。结果表明,炮尾和炮闩危险截面处应力小于材料的动态屈服极限,结构有一定的安全余量,炮尾和炮闩可以安全工作。同时分析炮闩闭锁齿接触面处的挤压应力,并将其与某转管舰炮闭锁齿相同部位处的挤压应力进行对比。结果表明二者在接触面积相差不大的情况下,接触面挤压应力明显降低,说明此闭锁机构的结构设计较为合理,应力分布情况良好。本文研究成果对类似转管火炮闭锁机构的结构设计具有一定借鉴意义。