基于SPS的船体耐撞结构设计研究

夹层板系统（SPS）具有优良的力学性能,因此被广泛地应用于船舶修造过程。因其夹芯层具有良好的缓冲作用,所以可以用作耐撞结构以提高舰船的碰撞性能。文章基于大型商业有限元分析软件ABAQUS,分析了SPS舷侧结构的碰撞性能,重点讨论了损伤变形、碰撞力和能量吸收等碰撞参数,并与传统舷侧结构的碰撞性能进行比较。研究表明：SPS舷侧结构较传统舷侧结构在总质量相当的情况下,极限撞深提高且在极限撞深时吸能也提高较多,表现出了优越的耐撞性能。     

重卡传动轴支撑角板载荷谱研究

为了提升重卡车型传动轴支撑角板的承载能力,基于传动轴支撑角板载荷试验,对不同载荷、不同路面条件下的传动轴支撑角板各向受力情况进行了研究分析。结果表明,传动轴支撑角板各向受力与路面类型、车速等有关,与车辆载荷关系不大。此外,文章还提出了提升支撑角板承载能力的相关改进意见和措施。     

厚钢板对接焊缝残余应力的数值模拟

基于ABAQUS及其子程序DFLUX,采用热力间接耦合法,对不同厚度尺寸的Q345B厚钢板的对接焊缝进行了三维模拟分析,得到了焊接的温度场分布和最终焊接残余应力分布.结果表明：构件表面焊接残余应力大于中间面;表面纵向和横向残余应力都有一定的规律;对接焊缝沿纵向焊接残余应力随着板厚度的增加而增加,这种增加的趋势对厚度小于70 mm的钢板很明显,对70～80 mm的钢板不明显;而横向残余应力随钢板厚度的增加变化不显著.     

基于超声波的连续箱梁腹板混凝土密实情况检测

混凝土结构如果存在不密实或空洞等缺陷,会严重影响结构的承载力和耐久性.基于超声波的基本原理,采用超声波对混凝土缺陷进行检测分析,结合工程实例论述了超声波的检测过程.结果表明,超声波检测技术能够有效地反应混凝土中的不密实区和空洞部位.     

大型集装箱船高强度厚钢甲板安全寿命评估方法

疲劳是船舶与海洋工程结构破坏的主要模式之一.高强度钢的应用使得结构的疲劳问题更加突出.对于采用以高强度厚钢板为甲板的大型集装箱船来说,有必要进行高强度厚钢板的焊接缺陷部位安全寿命评估方法研究.以应力范围的长期分布服从两参数Weibull分布的随机载荷为疲劳载荷,裂纹扩展率采用单一曲线模型预报裂纹在任意时刻的尺寸,结合应力强度因子并参考应力计算方法和失效评估图技术提出一套计算集装箱船高强度钢厚钢板安全寿命评估的方法.通过编制计算程序,对某集装箱船甲板进行安全寿命计算.最后,分析疲劳载荷谱对安全寿命的影响.计算结果表明：载荷回复期的长短和Weibull分布的形状参数的取值都会极大影响结构疲劳安全寿命.     

基于积分法的粗糙壁面湍流边界层发展预测

壁面粗糙度对湍流的影响研究是流体动力学的热点问题。利用边界层积分法对零压力梯度下棱锥形粗糙壁面湍流边界层的发展进行预测分析。首先,以2个几何统计参数对棱锥形的粗糙形态进行描述,通过对试验数据的拟合分析,确定粗糙度函数的具体形式;然后,利用动量积分方程和壁面律求解出粗糙壁面湍流边界层厚度和局部摩擦系数沿流向的变化情况。计算结果与试验数据吻合较好,表明采用积分法预测粗糙壁面湍流边界层的发展精度较高,适于工程应用。     

锁脚锚杆控制隧道初期支护沉降的原理和应用

当前软岩隧道初期支护因沉降变形量大而造成的成本消耗高问题较突出，初期支护底脚作用力与锁脚锚杆抗力不平衡是隧道初期支护沉降的主要原因，其中建立支护底脚与锁脚锚杆之间力的平衡关系是控制隧道初期支护沉降变形的重要前提。以弹性地基梁柱原理和摩擦桩原理来计算分析锁脚锚杆的内力和位移及其与地基的反力关系，以此确定锁脚锚杆的承载能力；通过分析锁脚锚杆对支护结构的柔度，确定其与支护结构的相互影响，进而建立考虑锁脚锚杆对支护结构底脚影响的支护结构力学计算模型，计算其作用于锁脚锚杆端上的作用力作为锁脚锚杆的设计依据；按照上述原理，分析了Ⅴ级围岩当前流行的42锁脚锚管的不足，并示例计算分析了108锁脚锚管的承载能力；最后以Ⅵ级围岩风积砂隧道施工的实例来说明“分布式”加强锁脚锚管以及锁脚锚桩控制支护沉降变形的显著效果验证技术的可行性；结论认为软岩隧道初期支护可按照“荷载—结构”原理确定围岩与支护、支护与锁脚锚杆之间的作用力与反作用力关系，达成支护结构之间力的平衡稳定以实现控制支护沉降的目的。     

A detailed finite element investigation of the effects of local lateral high-velocity impacts on the ultimate strength of unstiffened steel plates subjected to uniaxial in-plane compression

In this paper, the ultimate strength of unstiffened steel plates under uniaxial in-plane compression is numerically studied considering the local lateral impact of a rigid-body impactor. The plates are made of mild steel, where its behaviour is modelled by using the Johnson-Cook material model. The material parameters of the Johnson-Cook material model calibrated by the authors were employed for predicting the behaviour of the target in order to numerically reproduce the impact tests. The value of average in-plane stress of the plates is determined accounting for the collision of rigid-body impactor with masses of 50–150 gr and velocities of 400–1200 m/s. Moreover, the effects of stress waves induced as a result of lateral impact of the rigid-body impactor on the ultimate strength of the plates under uniaxial in-plane compression are also assessed. The results indicate that the ultimate strength of the plate decreases due to stress-wave creation and thus, it is required to take that into account. Besides, it is revealed that assuming the final damaged state of the plate after being laterally impacted by the rigid-body impactor as an initial condition, does not yield a correct response when evaluating its ultimate compressive strength under uniaxial in-plane compression.     

京新高速钢板组合梁桥工字钢梁温度效应研究

温度效应是影响桥梁内力、线形乃至施工安全的重要因素。本文以盆克特2号钢板组合梁桥为例,以板单化规律进行研究;据此规律,重点分析支座与跨中两个关键截面温度梯度作用下截面正应力随梁高的变化规律;按照中、英、美三国规范分别规定的温度梯度作用建立模型,对工字钢梁跨中截面应力分布特征进行对比分析。