舰船装备全寿命期质量管理问题研究

提出了舰船装备全寿命期质量管理问题,对舰船全寿命期中各阶段的质量进行了形式化描述。在阶段质量管理方面,以建造阶段为例,给出了建造质量的定义,探讨了建造阶段全面质量管理的要求,包括全员参与、全过程管理、全面的方法和全面的质量观;在全寿命期一体化质量管理方面,提出了全寿命期各阶段人员参与的一体化和舰船设计以及建模、仿真环境的一体化要求,并对舰船全寿命期质量管理的技术支撑问题进行了初步分析,从而为实现舰船装备全寿命期质量管理打下了基础。     

使用可用度在舰船装备论证中的约束作用

在舰船装备论证过程中,使用可用度不仅是装备保障能力的量化,还对装备的一些因素有着约束作用。分析使用可用度在论证过程中对装备数量、维修计划、随船备件满足率和全寿命周期费用的影响,建立这些参数之间的定性关系表达式,发现提高舰船使用可用度,有助于减少舰船装备数量和降低装备寿命周期费用,但也会缩短装备寿命期内的维修时间,并要求装备有较高的备件满足率。

     

三体船波浪载荷预报研究

根据现有某三体船的相关资料和海浪统计资料,采用三维频域计算方法,给出横纵向波浪载荷分量的传递函数及长短期预报值。横向波浪载荷包括各纵剖面的横向对开力、横垂向剪力、横垂向弯矩、纵摇有关扭矩等;纵向波浪载荷包括各横剖面的纵垂向剪力、纵垂向弯矩、纵向扭矩和水平弯矩。短期预报采用P-M双参谱;长期预报采用IACS推荐的Rec.34标准海浪统计资料,考虑到高速三体船适用于7级海浪的要求,根据实际情况把海浪资料波高截断,即有义波高变化范围为0.5⁶ m及0.56 m及0.5⁹ m,其中6 m及9 m有义波高的出现概率按照插值的方法得到。根据计算结果,可给出高速三体船的波浪载荷特征,为结构的进一步优化设计提供重要依据,并为相关规范公式的修改提供参考。     

调距桨轴内油管强度和疲劳寿命分析

对调距桨传动轴内的油管工作状况和受力情况进行分析,对4个关键工况(正车、倒车、稳态1和稳态2)进行较详细的应力和强度计算;根据3S-S-N线图对油管疲劳强度进行可靠性分析;最后,通过油管试样的疲劳试验数据估算油管的S-N曲线,从而进行疲劳寿命预测.文章所采用的方法可为调距桨轴内油管的强度设计和使用寿命计算提供参考.     

船舶结构振动噪声时域预报方法研究

针对船舶结构振动噪声频域预报方法存在计算规模大、求解效率差和易出现"峰值遗漏"等现象的不足,本文基于波动理论,提出了船舶结构振动噪声时域预报方法,形成了船舶结构振动噪声时域预报方法流程,并辅以相应的数值验证.研究结果表明,船舶结构振动噪声时域预报方法可有效解决频域分析方法存在的计算规模大、求解效率差和易出现"峰值遗漏"等现象的不足,提高了预报效率和精度,可为船舶结构振动噪声预报评估提供方法支撑.     

深海超高压环境模拟容器裂纹评定

深海超高压环境模拟容器用于模拟水下压力环境,其容器壁上承受反复载荷,容易产生疲劳裂纹.疲劳裂纹扩展是影响其断裂的主要因素.本文旨在分析半椭圆裂纹在老化的深海超高压环境模拟容器中的扩展行为,评估容器的安全性,因此对材料20MnMoNb钢的裂纹扩展特性进行了试验研究,首先考虑三角形和梯形加载情况,通过比较两组实验结果,考察了其材料对保载时间的敏感性.采用基于统一的裂纹扩展率模型的三维有限元方法进行了疲劳裂纹扩展计算,并通过CT试样的一组数值和实验结果进行了验证,最后建立了不同初始尺寸、展弦比和倾角的裂纹有限元模型,并根据裂纹在容器内壁的容许深度准则,计算了容器的剩余寿命.其分析结果可为深海超高压环境模拟容器可靠性评估提供参考.     

行星滚柱丝杠寿命试验台有限元分析

由于在寿命试验过程中,试验台受到的应力较大,存在疲劳破坏的风险,这将导致生产和测试过程中的巨大损失.对试验台中的关键零件进行一系列有限元结构分析,对提高行星滚柱丝杠寿命试验台的可靠性和使用寿命也具有一定的现实意义.     

大型船舶钨极氩弧重熔工艺应用

疲劳破坏是船体结构的主要破坏形式之一。改进结构节点的设计和施工工艺,可保证船体结构中受交变载荷作用的构件有足够的疲劳寿命。钨极氩弧(Tungsten Inert Gas, TIG)重熔是改善结构节点焊后疲劳强度的有效方法。与目前船上常用的几种改善疲劳强度的方法进行分析对比,对TIG重熔工艺的重要性进行充分论证,获得实施TIG重熔工艺的技术标准和操作要点。TIG重熔工艺不仅改善结构节点疲劳强度,而且为建造具有较长疲劳寿命的大型船舶找到一个行之有效的方法,可产生良好的经济和社会效益。     

基于有限元分析的船舶调距桨液压缸疲劳磨损寿命预测

文章以船舶调距桨液压系统液压缸为对象,研究其故障机理,得出活塞杆运行过程中,固体微粒嵌入密封圈并与活塞杆面接触引起磨损是液压缸失效的一个重要原因.利用AN-SYS Workbench进行仿真分析,获取不同大小的磨粒在不同浸入深度的工况下,活塞杆的循环寿命次数,为调距桨液压系统的维修决策提供依据.