Fracture mechanics analysis for mooring chain links subjected to out-of-plane bending (OPB)

A fracture mechanics (FM) based investigation on the mechanism of out-of-plane bending (OPB) between mooring chain links and its effects on fatigue lives of mooring chain links are conducted. Four types of OPB problems that mooring chain links laying on the chain wheel, chain links passing over the bending shoe, chain links constraint provided by the chain hawse, and chain links constraint provided by the chain stopper are considered. Tension ranges of mooring lines are calculated based on the combined loading process induced by the motions of wave frequency (WF) and low frequency (LF). Initial cracks are assumed to propagate from surfaces of chain links and stress intensity factors are calculated in terms of stress ranges determined by a finite element (FE) analysis. The results show that fatigue lives of mooring chain links are decreased significantly due to OPB effects. In addition, the increase of the number of pockets of chain wheel mitigates OPB effects on fatigue lives of mooring chain links laying on the chain wheel, and the increase of the track diameter would reduce OPB effects on fatigue lives of mooring chain links passing over the bending shoe as well. However, for chain links constraint provided by the chain hawse, the diameter of mooring chain hawse has no significant effect on fatigue lives of the mooring chain links subject to OPB if without the abrupt change of the contact conditions between chain links and chain hawse. For mooring links constraint provided by chain stoppers considering the effect of proof loading test, fatigue lives of mooring chain links would drop significantly with the increase of interlink angles and friction coefficient.     

沉井结构在大型原水泵房中的应用及研究

在长江取水工程中,取水口的高度会对通航及河床稳定有直接的影响,因此在设计中一般会尽量降低取水口标高,这将会导致与之相连的原水泵房的埋深通常都比较深.在这种情况下,沉井施工工艺将比传统的基坑支护更有优势.通过具体的工程实例,阐述了沉井结构如何以带框架(或中隔墙)下沉的形式应用于较大型原水泵房,并对沉井在下沉阶段、水下封底阶段、顶管施工阶段及使用阶段中的稳定性及受力进行分析研究,为同类工程提供借鉴.     

舰船加筋板局部强度评估中的总纵应力折减系数研究

舰船加强筋尺寸的合理确定一直是结构设计中的热点问题。本文综合考虑总纵弯曲应力和局部载荷的相互作用,研究加强筋的许用应力折减系数(C_s)的影响因素与合理取值方法。通过分析加强筋的力学模型、对比不同规范中的C_s取值,以及用非线性有限元软件Abaqus计算一系列加筋板模型,拟合C_s曲线并与规范对比,并验证剖面对称性和局部载荷作用方向对C_s取值的影响方式,丰富了舰船局部强度校核方法的技术背景,为板架设计、舰船三维局部校核程序开发提供借鉴。     

基于侧斜的螺旋桨优化设计

螺旋桨的螺距、纵倾、侧斜、剖面参数等众多几何参数综合决定着螺旋桨的水动力性能,在进行螺旋桨优化设计的过程中,需要以这些参数为优化变量进行优化。本文以粒子群算法为工具,基于面元法理论,以侧斜为优化变量,推力系数为限制条件,敞水效率为优化目标,对螺旋桨进行优化设计。侧斜用贝塞尔曲线拟合方式进行表达,给定一定的变化范围,符合优化过程中的实际变化。对优化结果进行分析,螺旋桨敞水效率提高,同时改善了桨叶表面的压力分布,有利于延迟空泡的产生;优化桨在0-1的进速中敞水效率均比原桨提高。     

地下连续墙的受力状态及计算图式分析

在地下连续墙工程现场观测的基础上,对其受力状态进行了分析探讨。指出单元墙段是呈双向弯曲受力状态。因而按现行设计(单向受弯)的配筋计算应做适当的调整。在用筋总量不增加的基础上,使墙体结构设计更加合理、完善、经济、可靠。     

浅水中浮式栈桥单浮箱系泊系统及运动响应特性

基于三维势流理论,利用水动力分析软件AQWA对浅水中浮式栈桥单浮箱系泊系统及运动响应进行研究。对初步设计的多种系泊系统进行优选,并计算浮箱在最优系泊系统下的运动响应幅值算子RAO。结果表明:聚酯缆材料极易疲劳破坏,浅水中交叉型半张紧式锚链系泊表现出良好的系泊性能。浮箱的振幅响应算子RAO与波浪周期变化及波浪作用方向有不可分割的关系,当波浪入射角为120°~150°时,浮箱的纵荡及纵摇RAO较大。为保证较小的垂荡值,浮箱布置可沿入射波方向。为保证较小的首摇角,浮箱布置应避免与来浪呈120°的入射角。     

田湾核电站扩建工程取水明渠导流堤优化设计

取水工程为核电厂重要构筑物,按照较高的核电标准设计往往断面较大,在保证取水安全的前提下,分析不同工程的使用要求,有针对性的的进行优化设计,可降低工程造价。以田湾核电取水工程为例,分析优化设计过程,供类似工程参考。     

长距离密闭输油管道的水击数值模拟

在长距离密闭输油管道中间泵站断电停运的情况下,采用特征线法对全线压力变化情况进行了数值模拟。结果表明:越是靠近下游的泵站停运后,越能更快地形成越站输送,出现进站压力小于泵吸入压力的时间越晚,管道的最大压力越大,管道出现液柱分离的机会越小等。     

埋地输水管线牺牲阳极的阴极保护

通过对大连市引英入连输水应急工程土壤腐蚀性的现场勘察,为该工程钢质输水管网设计了牺牲阳极的阴极保护方法。30个月的实践证明,钢质输水管线经牺牲阳极的阴极保护后,整个阴极保护系统稳定,电位分布均匀,阳极保持较负的工作电位,提供较高的驱动电压,使管网处于良好的保护状态,防止了土壤的电化学腐蚀,达到了设计标准。     

跨越饮用水水源保护区桥梁环境风险预测分析

文章应用溢油扩散模型、漂移模型和粒子跟踪模型等数学模型,对跨越饮用水水源保护区桥梁的油品泄漏事故开展定量预测分析及情景模拟预测,提出了针对性的风险防范与应急措施,为跨越敏感水体桥梁的环境影响评价、环保措施设计和风险管理提供科学依据与技术参考。