复杂载荷作用下潜艇结构疲劳裂纹扩展预报方法

统一疲劳裂纹扩展模型是课题组在McEvily模型基础上提出来的,它将疲劳裂纹扩展的3个扩展区域统一起来,并能解释更多的疲劳试验现象.本文介绍了统一疲劳裂纹扩展模型的基本表达式.将此模型与焊缝焊趾表面裂纹应力强度因子的计算方法结合起来,探讨复杂载荷作用下潜艇结构疲劳裂纹扩展预报方法.将服从Weibull分布的随机载荷系列编排为升序、降序载荷谱及随机载荷谱,预报潜艇锥柱结合壳焊缝焊趾处表面裂纹在3种载荷谱下的疲劳裂纹扩展情况,并分析随机载荷谱下载荷次序效应及初始裂纹尺寸对疲劳裂纹扩展行为的影响.结果表明,载荷次序效应对潜艇结构疲劳寿命的影响很明显,且合理的确定初始裂纹尺寸对潜艇结构的疲劳寿命预报是非常重要的.     

双平面焊接圆管截面DKT节点的中心撑杆鞍点及冠点位置的应力集中系数(英文)

A set of parametric stress analyses was carried out for two-planar tubular DKT-joints under different axial loading conditions.The analysis results were used to present general remarks on the effects of the geometrical parameters on stress concentration factors(SCFs) at the inner saddle,outer saddle,and crown positions on the central brace.Based on results of finite element(FE) analysis and through nonlinear regression analysis,a new set of SCF parametric equations was established for fatigue design purposes.An assessment study of equations was conducted against the experimental data and original SCF database.The satisfaction of acceptance criteria proposed by the UK Department of Energy(UK DoE) was also checked.Results of parametric study showed that highly remarkable differences exist between the SCF values in a multi-planar DKT-joint and the corresponding SCFs in an equivalent uni-planar KT-joint having the same geometrical properties.It can be clearly concluded from this observation that using the equations proposed for uni-planar KT-connections to compute the SCFs in multi-planar DKT-joints will lead to either considerably under-predicting or over-predicting results.Hence,it is necessary to develop SCF formulae specially designed for multi-planar DKT-joints.Good results of equation assessment according to UK DoE acceptance criteria,high values of correlation coefficients,and the satisfactory agreement between the predictions of the proposed equations and the experimental data guarantee the accuracy of the equations.Therefore,the developed equations can be reliably used for fatigue design of offshore structures.     

基于热点应力法的船舶结构疲劳分析系统开发

船体结构的热点应力疲劳分析过程比较复杂,按照CCS《船体结构疲劳强度评估指南》实施起来比较困难。因此采用MSC.Patran二次开发语言PCL进行编程,开发船体结构热点应力疲劳分析系统,实现了扣除腐蚀余量、荷载计算、施加疲劳荷载、提取结果及分析的自动化,大大提高了船体结构热点应力疲劳分析的效率。     

钢丝绳失效机理分析及改进举措

微动疲劳与腐蚀疲劳是造成钢丝绳失效的主要原因。选用纯净度高的帘线钢盘条为原料制造钢丝绳,并对制绳钢丝进行表面处理,提高钢丝的防腐蚀、耐磨损性能,同时通过改进设备和工艺提高捻制质量,可大幅度地提高钢丝绳的质量和使用寿命。光面钢丝绳或将被淘汰。     

桩基低应变检测波型分析及桩身完整性判别

根据桩基体系中桩顶、桩身、桩端等各部位反射波的特征,分析产生离析、夹泥、缩径、断裂、扩径差异等缺陷的原因,探讨各类型缺陷的处理措施,建立同相反射波和反相反射波的判别标准。通过对大量现场检测资料的分析,验证判别标准的合理性和适用性,该方法对提高桩身完整性判别检测的精度有较大帮助。     

肘板趾端表面裂纹在随机波浪载荷作用下的疲劳扩展预报

肘板趾端是船舶与海洋结构的疲劳热点。文章用三维有限元分析了趾端表面裂纹应力强度因子修正系数的变化规律,并与BS7910推荐的典型节点表面裂纹应力强度因子公式计算结果作了对比,结果表明趾端表面裂纹应力强度因子沿深度方向的放大系数和T型节点相差很小,而表面端点应力强度因子修正系数则当裂纹长度在肘板厚度范围内时和T型节点相差很小,超出后则相差较大。以某客滚船上肘板趾端应力范围长期分布服从Weibull分布,产生系列均值为零的应力幅,应力强度因子分别采用有限元结果和BS7910中T型接头公式进行计算,采用单一曲线模型计算该趾端表面裂纹的裂纹扩展。计算等效应力强度因子幅时,考虑焊接残余应力的影响。计算结果表明以T型接头的公式计算趾端表面裂纹应力强度因子和有限元结果相差很小。建议将T型节点表面裂纹应力强度因子计算公式用于趾端表面裂纹应力强度因子的计算,并采用单一曲线模型对随机波浪载荷下作用下船舶典型节点疲劳裂纹的扩展寿命进行了预报。     

基于作业成本法和目标成本法集成的船舶敏捷制造成本控制模型研究

通过对作业成本法和目标成本法集成和对船舶敏捷制造过程进行分析,提出了基于LCC的船舶敏捷制造作业成本和目标成本集成的控制方法,并建立了基于作业成本法和目标成本法集成的船舶敏捷制造成本控制模型,在工期-成本均衡的情况下实现船舶敏捷制造的成本最优。     

港口工程钢管桩阴极保护全寿命期方案

以海南洋浦30万吨级原油码头及配套储运设施工程为例,从设计、施工、后期维护和全寿命期成本方面研究钢管桩的牺牲阳极和外加电流两种阴极保护全寿命期方案。     

有机朗肯循环发电系统热力过程的研究

有机朗肯循环发电装置能够有效地利用工业中的废热,将其转化成清洁能源—电能。本文介绍了朗肯循环发电理论方案、基本工作原理、系统计算方法。并且在理论的基础上,对某陶粒砂厂烟气工况进行了分析、计算,这对低品味工业余热的开发利用具有重要的参考价值。     

基于ORC余热发电系统的管道设计要求和选材

先简要介绍了有机朗肯循环(ORC)的原理及系统组成以及国外已经应用的有机工质的相关特点,然后在常规的管路设计基础上,提出了本系统管道设计基本要求。再结合管道的设计条件,确定适合本系统的管材选用范围。