深海舷外电液舵机的密封性能分析

以深海舷外电液舵机格莱圈为研究对象,采用ABAQUS建立格莱圈二维轴对称有限元分析模型,研究格莱圈在安装阶段、施加压力、施加温度场以及动密封4种工况下的力学性能,并对格莱圈在不同工作压力、压缩率和温度下的应力、接触应力和剪应力进行分析。结果表明:压缩率一定时,格莱圈中O形圈和方形圈的应力随工作压力增大而增大,方形圈的应力整体上大于O形圈的应力,温度对格莱圈的应力影响较小,活塞杆外行程阶段的格莱圈应力要大于内行程阶段的应力;格莱圈接触应力随工作压力、压缩率和温度的增大而增大,且接触应力始终大于格莱圈两端压力差,格莱圈能保证正常密封能力;在一定的压缩率下,格莱圈中O形圈和方形圈的剪应力随工作压力增大而增大,O形圈增大趋势不明显,而方形圈增大趋势明显。     

高速陀螺减摇装置热态特性数值仿真分析

针对减摇陀螺装置内部的热特性问题,考虑陀螺内部真空状态的影响和环槽齿片式散热器的散热作用,基于内部稀薄空气状态的雷诺应力模型,根据具体工况条件建立整个陀螺系统的热态特性分析模型,进而研究陀螺内部的温度场和热通量等热状态性能。结果表明:在一定的真空气压和环槽齿片式散热器的几何条件下,散热器内部的稀薄空气适用于连续性假设,利于热量的散发;装置内部支承轴承高速生热以及内装驱动电机发热的叠加效应使得靠近电机部位的下轴承温度较高,需要改进下端散热器的几何参数等,以加强散热效果、改善工况条件。     

一种地基沉降计算新方法

针对传统地基沉降计算方法中的查表、查图等繁琐工作已引起误差的问题,基于规范的分层总和法原理,采用Lagrange插值多项式拟合室内土工试验中的e-p关系曲线。通过附加应力p在土层深度z的原始分布函数,建立地基沉降量s与土层深度z的关系函数,并进行地基沉降计算。该方法中地基计算深度、分层厚度及数量不受限制,消除了传统计算中计算深度、分层厚度、查表、查图等引起的误差,简单高效,对基础工程设计工作具有较好的应用价值。     

海上风机在三种风载荷作用下的疲劳分析方法研究

文章提出一种基于等效疲劳载荷的快速有效的结构优化设计方法,首先通过bladed模拟得到时域下的风载荷,然后通过雨流计数法则和等效损伤理论得到相应的疲劳载荷谱和等效疲劳载荷,接着以导管架式海上风机为例,利用AN-SYS对其进行三维建模,选取三种典型管节点和两种非管节点,基于热点应力法计算了其在三种风疲劳载荷作用下的疲劳损伤,通过比较三种载荷作用下的疲劳损伤结果,验证了等效疲劳载荷的可靠性.接着又计算了各等效疲劳载荷分量单独作用下的海上风机焊接节点的疲劳损伤,得出各疲劳载荷分量对疲劳总损伤的贡献,可以为设计者提供更好的载荷设计依据.相比于传统的时域疲劳分析方法和疲劳载荷谱方法,等效疲劳载荷方法更加方便有效.     

点蚀损伤板在复杂受力状态下的极限强度研究

采用非线性有限元软件模拟船底板单面点腐蚀,通过对边缘载荷系数比、蚀坑分布、直径、深度的改变,经过一系列的数值计算分析,结果表明横向载荷和侧压对板的极限强度影响不可忽略,计算板的极限承载能力时需要考虑计及侧压与横向载荷。在复杂受力状态下,就单考虑蚀坑深度时,板表面的蚀坑深度在0~0.5t区间变化时,极限强度相应的折减率比大于1/2板厚时更大,极限强度对蚀坑深度更加敏感。腐蚀面积不能有效表征腐蚀程度,当DOP系数相同时,点蚀后板的最小横截面决定了极限强度的大小。     

加筋圆柱壳开孔结构强度分析

加筋圆柱壳开孔结构是潜艇典型耐压船体的主要结构形式之一,如何避免在开孔周围造成应力集中,即开孔结构补强是工程中特别关心的问题。在设计过程中,因为要多次建模分析,会导致设计分析效率变低,所以开发了加筋圆柱壳开孔结构的参数化建模分析程序。基于参数化建模分析程序,讨论了多参数对于开孔周围应力集中的影响。     

基于参考应力下鱼雷综合试验剖面设计

文章首先对鱼雷寿命、贮存、任务剖面进行分析,设计出鱼雷在不同阶段的剖面图,进而分析了鱼雷在运输、库房(技术阵地)贮存、艇上装载和实航各个阶段所受到的应力以及各应力对鱼雷寿命的影响,最后按照一定的规则对多个任务的试验剖面数据进行处理合成后得到综合试验剖面.设计所得的综合试验剖面对鱼雷进行可靠性试验有指导意义.     

不同焊接顺序下加筋板变形及残余应力的三维有限元研究

针对焊接过程的二维有限元计算与实际情况存在一定差别的问题,使用三维热弹-塑性有限元法对不同焊接顺序下加筋板焊接过程进行了仿真,获得了加筋板焊接引起的温度场、位移场和应力场。结果表明：在4点约束条件下,加筋板横截面的变形为中垂变形,纵筋的变形为中拱变形,方案1横截面变形更小,方案2纵筋变形更小。焊接引起的加筋板残余应力主要表现为横向应力,其在近焊缝区为拉应力,达到材料屈服强度,远离焊缝区表现为压应力,达到0.2倍材料屈服强度。加强筋横向应力峰值出现在起弧端和收弧端,约为0.85倍材料屈服强度,纵向应力峰值出现在焊接起弧端,约为0.3倍材料屈服强度。在加筋板横截面位置,焊接顺序主要影响加强筋处的残余应力;在加强筋位置,焊接顺序主要影响纵向应力。每组焊缝同时同向焊接,且每根纵筋从左向右依次焊接的焊接方案产生更小的残余应力。     

关于结构分割转换工法不同分割方式的探讨

为研究结构分割转换工法（CC工法）中不同结构分割方式对设计、施工的影响,丰富CC工法的相关研究,首先对CC工法跨中设缝和柱顶设缝2种典型分割方式相应的结构体系、受力特性进行分析和比较,并采用数值分析的方法,研究2种分割方式下不同节点位置和节点性质对结构受力的影响。然后对施工环节2种不同分割方式施工步序、节点施工质量控制、经济状况进行分析比较。结果表明： 1）柱顶设缝时,节点的设计、施工较为困难,施工措施费较高; 2）跨中设缝时,节点处理较为简单,经济优势较为突出,但跨中节点的性质在设计时较难把握,宜视构造特点具体考虑。     

护拱回填暗挖法隧道支护结构安全性评价

文章依托九景衢铁路荆生坞隧道工程,介绍了护拱回填暗挖法的施工步序,利用弹性理论推导了护拱与初期支护拱部的围岩荷载分担比例计算公式,采用极限平衡理论建立了边墙处围岩受力模型,推导了初期支护边墙附加围岩压力计算公式,最后通过建立荷载-结构模型,计算了护拱和初期支护的内力、安全系数,评价了护拱和初期支护安全性。结果表明:初期支护围岩荷载分担比例与护拱和初期支护的弹性模量、厚度有关,荆生坞隧道初期支护围岩荷载分担系数约为30%;护拱拱脚竖向压力导致边墙上部围岩沿破裂面滑动,对初期支护边墙上部产生一个水平向的附加围岩压力;九景衢铁路荆生坞隧道护拱回填暗挖段护拱和初期支护均处于安全状态,初期支护安全性随围岩荷载分担系数的增大而略有降低。