不同对接焊缝布置下舰体结构的疲劳强度和极限承载分析

舰船建造中焊接结构强度对船体结构强度分析有着十分重要的意义.对两种不同对接焊缝布置下的船体结构进行疲劳强度和极限承载能力分析.利用国际焊接学会推荐的焊接结构三维块体单元建模.运用Nastran软件计算拉伸和弯曲两种主要受载形式下的结构应力分布,参考有关规范中的S-N曲线对焊接结构进行热点应力疲劳分析比较.同时运用非线性计算软件ABAQUS分析结构在轴向拉伸和弯曲载荷作用下的极限承载能力.分析表明,舰船总段合拢中采用纵骨与板同一截面的对接形式,其结构性能与传统的纵骨与板交错布置的对接形式相当.     

中厚板高强钢冷热多丝复合埋弧焊热循环参数测量

为解决中厚板高强钢埋弧焊(Submerged Arc Welding, SAW)焊缝热影响区(Heat Affected Zone, HAZ)热循环参数准确测量难题，自主研制多通道热电偶测温软/硬件系统，测量并比较不同焊丝组合(单丝和冷热多丝复合)对应的焊缝HAZ热循环主要参数。试验结果表明：与单丝SAW工艺相比，冷热多丝复合SAW工艺可解决SAW较大热输入产生的焊缝HAZ脆化问题，提高焊缝组织性能和焊接质量；在中厚板高强钢焊接过程中，冷热多丝复合SAW工艺可为温度场数值模拟计算分析提供实测数据，为各种工艺参数的确定与优化、焊缝HAZ的组织性能改善提供必要的理论基础。     

重庆鹅公岩轨道专用桥索梁锚固结构精细化分析

悬索桥中的钢锚箱是连接钢梁和缆索的重要构件,必须保证在最不利情况下钢锚箱不发生破坏.对重庆鹅公岩自锚式悬索桥主梁钢锚箱进行了局部精细化应力分析,尤其对钢锚箱与箱梁边腹板焊接部位的焊缝应力和边腹板的层状撕裂可能性进行了详细分析;对明显影响连接焊缝应力和边腹板层状撕裂的因素进行了参数优化分析,并确定了最优板件尺寸.     

考虑过盈配合的悬架控制臂焊缝疲劳分析

为了准确地评估悬架控制臂的焊缝疲劳寿命，在考虑过盈装配应力基础上进行了焊缝疲劳分析。对比了理论计算和有限元方法计算的控制臂过盈装配应力，对耐久载荷进行了等效处理，将耐久工况简化为三个简单工况。介绍了“VOLVO”焊缝疲劳分析方法，使用该方法校核了控制臂焊缝疲劳寿命。分析结果与台架试验结果较为一致，优化方案顺利通过整车耐久验证。     

钢轨厂焊接头焊缝轨腰轨底圆弧过渡区缺陷检测及分析北大核心

U71MnG钢轨厂焊接头焊缝轨腰轨底圆弧过渡区超声波探伤回波超标,表面磁粉探伤显现出缺陷形貌。针对这一问题,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱对缺陷进行了分析。结果表明:缺陷为钢轨焊缝表面裂纹,微观下以大小孔洞的形态分布在焊缝正中心及其两侧,长约12 mm,宽约2 mm,深度至少1.2 mm;断口存在沿晶断裂和烧蚀孔洞形貌,能谱未发现晶粒及晶界有明显的元素偏析。该缺陷是闪光焊弧坑裂纹,形成过程是焊接顶锻前出现异常的大体积过梁爆破形成端面弧坑,大体积弧坑在顶锻瞬间未被液态金属完全填充而形成密闭孔洞,孔洞周围高温液态金属自由凝固形成大小不同的微小孔洞,在高温和组织应力作用下晶界产生少量的晶间裂纹。建议检查焊接设备的机械和电气状态,优化焊接工艺参数。     

深中通道复杂基槽与航道搭接段开挖质量三维可视化方法

深中通道沉管隧道基槽与3条配套航道的搭接段设计结构复杂，断面法分析基槽航道搭接段的开挖质量，存在断面分析整体性与连续性差、分析过程复杂、三维可视化效果差等问题。针对上述问题，建立三维基槽和航道设计界面，二次开发定制地形塌陷工具、三维色差图工具、断面分析工具、超欠挖量计算工具。利用基槽与航道三维设计界面、工具，建立基槽航道搭接段三维模型，实现了三维可视化分析基槽航道搭接段的开挖质量，包括利用三维色块与超欠挖数值分析超挖深度与欠挖厚度、任一纵横断面分析开挖质量、快速计算任一局部区域的超欠挖工程量。研究表明：模型与断面法计算的超欠挖工程量相差在±1%以内，满足工程使用要求，具有计算精度高与速度快、断面分析整体性与连续性好、三维可视化效果好等优点，特别适用于基槽与航道或航道与航道之间存在多重叠加的复杂搭接段的施工质量分析。     

基于数字射线检测的船舶焊缝无损检测应用

以数字射线（Digital Radiography，DR）检测与常规射线检测为对象，研究在船舶建造过程中使用DR检测部分替代常规射线检测的可行性和实用性。采用板对接试件和管对接试件进行试验，对比DR检测与常规射线检测的特点、优势、不足和成本，发现船舶建造过程中的较多检测场景均契合DR检测要求，DR检测优势较好地得到发挥，确定可使用DR检测在船舶建造内场作业的拼板焊缝检测和管系焊缝检测中替代常规射线检测。     

船体外板大拼接焊缝高效无尘喷砂除锈器

为适应船体外板大拼接焊缝大范围高效环保喷砂除锈,开发大腔室多枪旋转高效无尘喷砂器,并对其气固两相流特性进行研究.将整个喷砂过程置于一个直径100.0 m m以上的密闭腔室,采用单/双喷砂枪通过电机高速旋转喷枪对工件表面进行喷砂,并基于真空负压对反弹的磨料和冲蚀掉的铁锈、油污、粉尘等进行回收、分离和循环再利用.采用基于欧...     

远场地震下多跨简支梁桥搭接长度需求分析

为研究远场地震作用下简支梁桥的搭接长度需求，基于ANSYS软件建立多跨简支梁桥的三维有限元模型，分析远场地震动特征对简支梁桥搭接长度和结构弹塑性的影响；利用国内外抗震设计规范，分析简支梁桥在不同墩高、跨径下的搭接长度。分析研究表明：各国抗震规范搭接长度计算公式中，中国和日本规范搭接长度计算公式比较保守，美国东西部的抗震设防标准不同，规范计算的搭接长度差异较大，AAHSTO规范约为Caltrans规范的3倍；远场地震下的搭接长度设置满足抗震设计规范要求，当PGA为0.1g、0.15g、0.2g和0.25g时，2号桥墩墩底的弯矩和剪力最大，其塑性铰最大转角分别为0.007 39,0.007 93,0.023 2 rad和0.021 2 rad,均小于极限转角；在远场地震动不同峰值加速度作用下，墩梁相对位移最大值分别为16.6,18.7,26.2 cm和28.5 cm,占规范计算值的19%、21%、30%和32%;现有抗震规范中的搭接长度计算公式过于保守，应当结合地震动特征进行合理修正。     

大型邮轮冷却水系统管道焊缝腐蚀行为研究

大型邮轮冷却水系统管道在输送介质方面扮演着极其重要的角色，而腐蚀失效是管道难以避免的问题，且管道腐蚀易发生在焊缝周围，一旦失效便会威胁系统的安全运行。针对管道的常用材料碳钢Q355，采用手工电弧焊制备无缺陷焊缝、含夹渣焊缝和含气孔焊缝3类焊缝试样，在淡水和3.5%Na Cl溶液（模拟海水环境）中分别浸泡24 h和360 h，通过电化学工作站和超景深三维显微镜等对试样浸泡腐蚀后的各项参数及形貌进行分析。结果表明：试样在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀程度相比淡水溶液中更严重，且浸泡时间越长，腐蚀越严重；在浸泡时间和介质一致的情况下，焊缝试样的腐蚀程度由大到小依次为含气孔焊缝试样、含夹渣焊缝试样、无缺陷焊缝试样。研究成果可为大型邮轮冷却水系统管道焊缝的性能分析提供数据支撑。