低温储罐失效分析及预防措施

文中对低温设备温差应力循环所产生的疲劳失效事故进行了分析,目的是防止低温储罐在使用中出现疲劳破坏。文中通过对失效低温设备断口形貌特征的勘察,采用断口分析、焊接缺陷分析、温差应力循环与疲劳载荷分析的方法,得出了低温液体储罐设备在使用中易出现疲劳失效模式的结论。同时,从设计结构、施焊控制、安全泄放装置维护等方面,对低温液体储罐疲劳失效提出了预防措施。     

液舱旋转射流惰化模拟及优化

为探究气体惰化机理,提高惰化过程效率,对卧式椭球状LNG液舱的气体惰化过程进行数值模拟与优化。采用从椭球状液舱端部直流射流、旋转射流和混合射流的进气方式,分析气体射流流场结构和惰化效果,探究不同进气方式对惰化过程影响的机理,并提炼其惰化优化方案。结果表明：在进气流量一定时,旋转射流的惰化效果优于直流射流和混合射流,这是由于旋转射流会产生更大的进气扩张角,可大幅减少惰化死角的存在,有利于在储罐内部形成推移式惰化;旋转射流相对直流射流可节省40.4%氮气量和惰化时间,相对混合射流可节省26.2%氮气量和惰化时间。旋转射流优化方案可减少氮气耗量并节省惰化时间,提高惰化过程效率,具有较高的经济性,对于实际LNG液舱的气体惰化过程具有重要指导意义。     

基于ANSYS的三通道储罐结构加固及修复技术

以一台三通道储罐为分析对象,此储罐在轻微压力环境下即发生了局部开裂。以ANSYS有限元方法为基础,通过在内部合理布置T型钢加强筋的方式进行结构加固。并在确保结构强度的前提下,计算出了板制T型钢厚度的最优解。自加固修复后,此三通道储罐已安全运行2 a以上,这种基于ANSYS的结构加固及修复技术,体现了良好的工程实用性和经济性。     

复杂载荷下裂纹SIF计算的子模型技术

对船舶与海洋工程结构物进行疲劳评估,首先要通过子模型技术解决复杂应力场中裂纹应力强度因子(SIF)的计算问题。针对子模型技术实现过程繁杂且效率较低的问题,分别提出逐周分层法,转换矩阵法及映射划分法并基于VBA及APDL语言编写插件MPCarrangerV1.0,FEMcoortransferV1.0及CrackmapperV1.0,解决从Patran整体有限元模型到Ansys子模型时壳体单元间MPC创建低效、不同坐标系间节点位置转换困难及裂纹自由划分的局限性问题。基于DNV及ABS相关规范,以某B型LNG燃料舱的疲劳热点为例,对改进的子模型技术进行验证,结果表明经改进的子模型技术可成功施加合理边界条件并实现SIF的求解,可为子模型技术快速实现复杂载荷下裂纹SIF的准确计算提供参考。     

定距桨直联稳频型轴带发电机系统

定距桨直联稳频型轴带发电机系统是在定距桨船舶上,通过双速比或多速比齿轮箱与自励无刷同步发电机相联接而成。其通过在主机遥控系统、主机控制与安保系统、电站管理系统、齿轮箱控制系统之间建立起复杂的逻辑关系,使相关控制、报警信号在不同系统中有序合理传递和反馈,从而达到建立一套低成本、硬件结构简单、电源品质高、能满足CCS、DNVGL等各大船级社无人机舱要求的新型定距桨直联稳频型轴带发电机系统FPP-DL-FSSG。文章介绍了该系统的作用、软硬件的构成和特点,分析了其优缺点并提出使用时的注意事项。对航运企业实行低成本运营以及节能减排具有重要意义。     

高速高频船舶舵机系统动态特性分析与研究

为船舶高速高频舵机的设计提供理论依据和技术支撑,提出了基于ADAMS、SIMULINK和AMESim的联合仿真分析的新方法,分析了船舶舵机分系统单元、非线性因素与整机系统动态特性的关系。基于ADAMS、SIMULINK和AMESim建立了船舶舵机系统联合仿真模型,从时频角度研究了变量泵、控制系统、反馈机构及传感器的特性,以及间隙、死区、泄露、灵敏度等非线性因素对舵机系统频响特性的影响关系和规律,得出了高速高频舵机设计的一般准则。     

关于按ASME VIII-1设计的可移动罐柜的防脆断措施分析

可移动罐柜越来越多的被应用于国际危险货物运输[1],不同的设计标准和规范均定义了不同的关于防脆断措施的要求;ASME VIII-1[2]作为国际通用的压力容器设计和制造标准,详细介绍了金属受压材料的防脆断的措施,但是鉴于ASME章节过多和其排版的差异,很难全面理解。本文将结合目前国际主流的可移动罐柜规范和ASME VIII-1的要求,分析在设计和生产可移动罐柜时对金属材料防脆断要求的理解及措施。     

张力缆系泊浮体的数值波浪水槽时域模拟

为了能够快速真实地模拟波浪与张力缆系泊浮体相互作用问题,基于二维边界元格式建立了线性条件下的数值波浪水槽,并以此为基础对张力缆系泊浮体与波浪相互作用问题进行了时域数值模拟。张力缆的作用以系泊刚度的形式表达。与其他学者的相关研究结果对比表明该计算程序是可靠的,该方法可以为相关海洋工程的设计研究提供有利的参考。     

实验尺度无人水下滑翔机设计与试验

无人水下滑翔机是一种高效的水下机器人。实尺度滑翔机在一般水池内很难形成稳态的滑翔运动,不便于研究分析其动力学问题,因此设计一种实验尺度的水下滑翔机,详述滑翔机的设计、建模、控制与试验研究。首先,简述实验尺度滑翔机结构,利用CFD软件计算壳体的水动力参数。然后,根据机体的内部质量分布,建立滑翔机的动力学模型。最后,设计垂直剖面运动的线性二次型调节器(LQR)控制器与线性Kalman观测器,并在观察环节加入一定量的白噪声干扰。仿真结果表明,设计的控制器与观测器可在一定量干扰存在的情况下保证机体的正常运行。水池试验的结果表明,设计的滑翔机可在3 m水深范围完成稳态滑翔运动,并具有良好的稳定性及操纵性。     

在役丁烯-1球罐声发射检测

为确保在役丁烯-1球罐的使用安全性,制定了以声发射检测为主的检验方案。在球罐外表面布置50只传感器,采用2次加压循环过程对在役丁烯-1球罐进行声发射检测,仪器自动记录各加载阶段出现的数据信号并进行定位计算。通过对声发射源进行强度和活性分析,未发现活性声发射源信号,综合声发射检测结果和使用情况,该球罐安全状况良好,可继续使用。同时为保证使用安全,建议在使用期间做好年度检查工作,在适当时机开罐进行全面检验。