A comparative study on damage assessment of tubular members subjected to mass impact

This paper focuses on the behaviour of tubular members when subjected to low-velocity mass impact. Particular emphasis is given to the numerical assessment of impact damage and the classification of impact response of tubular members. Damage extents of 12 tubular frame test models were predicted and used for quantifying the modelling uncertainties of the numerical tools. USFOS and ABAQUS software packages were used with beam and shell elements, respectively. Based on the test results and the parametric studies performed, the influence of the geometrical parameters and the interaction between the local shell denting and the global beam deformation modes are discussed. A classification of the impact response of the tubular members based on their relative resistance against shell denting and beam plastic collapse load is proposed. Finally, existing analytical models for each energy dissipation mode are visited and modifications are proposed.     

轮缘推进器水动力性能影响因素数值研究

为指导轮缘推进器(RDT)水动力学设计,借助CFD方法,对RDT各主要几何特征对其水动力性能影响开展研究。首先,验证CFD数值方法分析RDT水动力特性的有效性;然后,基于CFD研究RDT水动力性能的各主要影响因素,主要包括导管的长径比、扩散比、导管收缩比和桨叶梢径比。结果表明:RDT最佳长径比随载荷系数递增,并趋于一极限值,相比于导管扩散比和收缩比,导管长径比因素更能主导RDT的设计优化;RDT最佳扩散比随载荷系数递减,并趋于一极限值,最佳扩散比随长径比递减;RDT的收缩比对水动力性能影响不及扩散比和长径比显著,最佳收缩比随载荷系数呈线性递增,随长径比递减;RDT的最佳梢径比随载荷系数递增,无毂RDT比有毂RDT具有更小的最优梢径比。研究结果可为轮缘推进器的水动力学设计和优化提供参考。     

船用空调机组压缩机液击故障分析及排除

某型船中央空调系统采用1台压缩机(Carrier 5 H86型)配备2台空调器的形式,使用1404A型号制冷剂.文章结合该型空调机组屡次发生压缩机液击现象,通过理论分析和实际应用,找出问题所在,提出具体解决方案,并在实际应用中得以验证其合理性.     

新型桁架箱体浮筏结构重量优化研究

结合桁架结构的优点,将桁架结构应用于传统浮筏形成一种新型桁架箱体浮筏结构,并对其重量进行优化。首先在有限元软件Abaqus中建立了桁架箱体浮筏模型,然后基于模态分析,重力场分析和抗冲击分析,以筏架上、下面板厚度为设计变量,分析了面板厚度变化对结构刚度及强度水平的影响,且在保证足够刚度和强度水平的前提下,浮筏减重可达15.4%。本文的研究可为新型桁架箱体浮筏的结构轻量化设计奠定基础。     

基于能量法的船体分段翻身吊装方案优化设计方法

分段翻身吊装难度较大,风险较高,目前主要依靠人工经验设计吊装方案,较少有针对分段翻身的优化设计研究。论文首先对翻身过程中吊绳与相关船体构件的典型干涉问题做出干涉评估并提取干涉约束,结合吊点适应度约束确立若干吊点布置方案。然后以在翻身过程中结构的最大应变能最小为优化目标,得到最优吊点布置方案。最后使用结构分析软件验证最优方案的可靠性。     

舰载刚性充气艇整船结构强度有限元分析

基于通用有限元软件Patran/Nastran,采用层合板单元模拟"三明治"夹芯结构;依据滑行艇艇体外载荷的简化计算法确定艇体所受的砰击载荷,并借助Adams软件建立机枪虚拟模型得出机枪射击时的最大作用力。根据艇体所受的砰击载荷和机枪在不同射击角度时的作用力,确定3种工况,计算分析舰载刚性充气艇在不同工况下的受力情况。结果显示,文章采用的分析方法和提出的建议可为舰载刚性充气艇的结构设计提供参考。     

静力触探CPT在水力吹填砂土地基承载力评估中的应用

为了更好控制科威特LNGI工程水力吹填砂土地基质量,合理评估水力吹填砂土地基处理后的承载力,选取基于CPT的3种经验公式,计算满足设计承载力200 kPa作用下所需的最小锥尖阻力qc值。结果显示,Bowles(1996)法和BS EN1997-1:2004 Annex D推荐法计算的最小qc值与水力吹填质量等级有关,但两者结果较接近,而EslaamizaadRobertson(1996)法计算的结果较小,仅为3. 8 MPa。基于保守考虑,最终结果取前两种方法平均值中的最大值7. 5 MPa。同时基于现场实际,在地基处理后预先进行CPT检测,得到平均锥尖阻力远大于计算验收值,并由大型载荷板ZLT试验验证了满足长期沉降的设计承载力。可见,在地基处理后可预先采用CPT对处理后地基处理承载力进行评估并辅助少量大型ZLT试验进行验证,可有效对地基承载力进行验收。     

船用泡沫铝夹层板在低温下的冲击动态响应研究

泡沫铝夹层板具有良好的动态能量吸收性能,在极地船舶抗冲击防护方面具有巨大的潜在应用前景。文章利用ABAQUS有限元软件,结合准静态拉伸压缩材料试验,建立了船用泡沫铝夹层板的低温动态冲击数值仿真模型,研究了其动态冲击响应与抗冲击性能,并采用Instran 9350落锤冲击试验机对数值仿真模型进行了试验验证。在此基础上,研究了低温和冲击能量对船用泡沫铝夹层板动态冲击响应的影响。结果表明,随着冲击能量的增加,常温和低温条件下船用夹层板的冲击力峰值、最大挠度和最终挠度遵从乘幂增长规律。与常温相比,低温下船用泡沫铝夹层板的面板变形较小,且随着冲击能量的增加,低温的影响更为显著,即船用泡沫铝夹层板在低温下具有更好的抗冲击性能。     

船闸闸门检测与评估技术

针对船闸闸门检测与评估工作尚无规范可依的问题,对其工作流程、检测内容及方法、评估内容及方法、技术状态等级评定进行研究,通过总结相关工程经验并借鉴水闸相关规范,得到一套较为完整的船闸闸门检测与评估体系。最后通过工程案例加以应用,验证了该技术的实用性。研究成果可为相关工作提供参考。     

关于深度学习的综述与讨论

  目的  针对传统有限元数值计算方法耗时长、占用计算资源多等缺点,提出基于机器学习算法对船舶结构强度进行评估的回归预测模型。  方法  以已有的有限元数值计算数据为样本,以外部载荷和结构尺寸为特征,以应力和变形为目标,引入4种传统机器学习算法和4种集成机器学习算法,对船舶上吊杆处的局部结构响应进行预测分析。  结果  与传统有限元数值模拟方法相比,机器学习算法在保证结果准确性的同时大幅度提升了计算效率,其中Light Gradient Boosting Machine（LightGBM）算法与其他算法相比,其准确度和计算效率的表现更好。  结论  为进一步研究更复杂的船体结构设计提供了一条可行且高效的技术途径。