Local joint flexibility of tubular X-joints stiffened with external ring or external plates

In the present paper, the Local Joint Flexibility (LJF) of the ring-stiffened X-joints and plate-stiffened X-joints under compressive load is investigated. In the first phase, a finite element (FE) model was generated and verified with the results of available experimental tests and equations. In the next phase, a set number of 234 FE models were created to evaluate the role of the external ring size (β_r and τ_r), the external plate size (β_p and τ_p), and the connection geometry (γ, τ, and β) on the LJF factor (f_LJF). In these FE models, the weld connecting the chord and brace members was generated. The results indicated that the f_LJF of a plate stiffened joint can be down to 76% of the f_LJF of the corresponding un-stiffened joint. Also, the effect of the ring size on the f_LJF was more than the effect of the plate size on the f_LJF, because of the stiffener position. Despite the notable effect of the ring and the plate on the f_LJF, there is not any study or formula on tubular connections stiffened with ring or plate. Therefore, the FE results were used to propose two parametric formulas for determining the f_LJF in X-joints with external ring or external plate under brace compressive load. Moreover, the derived formulas were checked based on the UK DoE acceptance criteria.     

低温独立液舱曲面外板加工减薄量评估

基于耐低温合金材料的非线性特性,以某液化气船的低温独立液舱曲面外板加工成形过程为研究对象,研究其塑形变形过程及机理。利用ABAQUS作为计算分析工具,建立了板材原料及上、下加工模具的分析模型,给定冲压成形的时间和初始速度,并设定时间步长,考察每个时间步长的计算结果,分析了其加工过程中的弹塑性变形过程,评估了低温合金材料在加工过程中的板厚变化情况,并与实际加工测量值进行对比,验证了模型和计算分析过程的准确性。为各类低温独立液舱的设计和材料尺寸选用提供了技术支持和指导。     

某商用车散热器面罩开裂分析与改进

为解决散热器面罩开裂问题,提出了焊点优化方案和散热器面罩加强板外置/加强板内置方案,并进行了模块化设计,制定了2组改进措施。有限元分析结果表明:2种改进措施与原状态相比,均有良好应力改善效果,满足应力要求。     

不锈钢地铁车辆侧墙焊缝缺陷率分析

由于非熔透型激光叠焊工艺的局限性,侧墙焊缝处会产生内外钢板局部未焊透的现象即焊缝缺陷.为研究这种焊缝在不同缺陷率下的拉剪强度及其对车体静强度的影响,结合某不锈钢地铁车辆激光焊车体,通过建立不同焊缝缺陷率的车体有限元模型,分析各个工况下不同焊缝缺陷率的车体侧墙焊缝剪应力的变化,以此确定在静载工况下不锈钢激光焊车体侧墙焊缝缺陷率的限值.     

焊接顺序对高速列车侧墙焊接残余应力的影响

按实际加工工艺,基于有限元软件SYSWELD,采用有限元热弹塑性分析方法和Fortran语言对焊接热源进行二次开发,获得了所需要的热源,并通过实验验证了热源模型的准确性.在此基础之上,通过分析高速列车CRH380B侧墙焊接残余应力分布规律和焊接顺序对于侧墙焊接残余应力的影响,得到了侧墙焊接最优方案,为企业实际生产中的降低焊接残余应力方案选择提供了依据.     

基于多种失效模式SPS复合钢板替换船用钢板的优化设计

在SPS复合钢板的设计中获取不同的失效模式。以减重为目标,应用序列二次规划法对SPS复合钢板进行等效船用钢板的优化设计,同时对SPS复合钢板进行多目标优化,应用层次分析法定各目标的权重。在这两种优化方法的基础上,对船用钢板与SPS复合钢板进行了屈曲、弯曲对比数值分析,同时将结果与理论计算结果对比分析。结果表明,SPS复合钢板重量能够减轻37%以上,刚度增加两倍多,但厚度增加70%。     

两种大型集装箱船绑扎桥结构强度的对比计算浅析

以大型集装箱船常见的剪力墙式绑扎桥和A型斜撑式绑扎桥为研究对象,基于通用大型有限元分析软件PATRAN/NASTRAN及CCS规范的相关要求,对两种绑扎桥的结构强度进行了对比计算分析。结果表明：两种型式的绑扎桥在结构强度方面相差不大,相比而言,剪力墙式绑扎桥略优于A型斜撑式。     

船舶甲板分段纵骨焊接变形和残余应力数值模拟

基于非线性分析软件Abaqus,采用顺序耦合的热弹塑性有限元方法研究典型船舶甲板分段纵骨焊接的变形与残余应力问题。焊接过程中的温度场分析采用具有截面积分shell单元的shell/solid模型,移动热源为高斯分布与均匀体组合热源,材料考虑应变随温度变化的特性。通过与T型接头焊接实验结果对比,验证了方法的可靠性。在此基础上,计算分析了甲板分段纵骨焊接的整体变形和局部板格变形,并讨论了外板纵向和横向焊接残余应力分布规律。     

循环载荷下考虑累积塑性影响的含中心穿透裂纹板CTOD研究

裂纹尖端张开位移(CTOD)是评估结构材料韧性以及分析低周疲劳破坏引起的裂纹扩展的重要参量。结合Dugdale模型,以裂纹尖端累积塑性应变为控制参量,提出了一个循环载荷下含裂纹船体板的CTOD计算模型;利用有限元法模拟了裂纹尖端累积塑性应变、平均应力、裂纹长度等相关因素影响;结合最小二乘法拟合出了基于累积塑性塑性应变、平均应力比以及裂纹长度的两阶多项式。研究表明,基于累积塑性应变的CTOD计算模型为正确评估循环载荷下船体板的累积塑性破坏提供了一种新途径。     

压浪板与游艇航态及阻力性能关系的研究

安装压浪板会在游艇艉部形成局部高压区,产生附加水动升力从而改变游艇的航行姿态,并影响游艇的阻力性能。采用半理论半经验方法分析安装压浪板前后游艇的姿态及阻力变化,研究压浪板对游艇产生影响的作用机理以及二者之间的匹配关系;获得压浪板最佳尺寸及安装角度的计算方法。结合方艉尖舭型游艇实例,验证压浪板在工程应用中的价值。