不同数值积分方式对海洋结构物疲劳裂纹扩展模拟结果的影响

海洋结构物的疲劳寿命预报是当前的研究热点,文章根据第二作者率领的课题组提出的海洋结构物疲劳寿命预报统一方法比较了疲劳裂纹扩展模拟的三种数值积分方法：逐周数值积分法、△N积分法和△a积分法,并分析了每种方法的适用条件。随后,以中心表面裂纹承受单向交变拉伸载荷的平板为例,分别运用三种方法计算了裂纹扩展寿命和最终裂纹尺寸。同时,研究了△N和△a取值不同对结果的影响。最后,综合考虑计算耗时和计算结果精度,给出了△N积分法和△a积分法的建议值,即△N/N≤1.0%,△a≤0.1 mm。     

数值波浪水池与排水型高速船波浪增阻计算方法研究

基于CFD技术对三维数值波浪水池以及排水型高速船波浪增阻进行计算研究。采用在水池入口处模拟波浪速度的方法造波。水池尾部采用人工阻尼结合稀疏网格消波,自由面采用VOF方法处理,采用动网格技术结合运动控制程序模拟船舶的纵摇与升沉运动。对规则波中迎浪前进的Wigley III船模和Model 5b船模纵摇与升沉运动以及波浪增阻进行计算并与试验值进行比较、分析,为排水型高速船波浪增阻的计算提供参考。     

PHC桩的抗氯离子渗透性

通过“压蒸”和“免压蒸”两种工艺生产的PHC桩的抗氯离子渗透性试验研究,获得PHC桩混凝土的抗氯离子渗透性指标。对海洋环境下在役PHC桩受氯离子侵蚀情况进行调研和取样分析,获得在役PHC桩受海水中氯离子侵蚀的腐蚀曲线,掌握PHC桩混凝土中氯离子的渗透规律,对掌握PHC管桩的耐久性状况有实际意义。     

基于FEMDEM的斜坡堤护面块体破坏的数值模拟

针对斜坡堤人工护面块体发生的接触碰撞问题,应用有限元离散元耦合法（FEMDEM）探讨了护面块体的碰撞 应力、裂缝形成以及断裂过程。算例结果表明：断裂破坏通常发生在边界转角及角点,FEMDEM能有效地模拟连续介质向 非连续介质的转化过程。     

NaOH含量对AZ91D镁合金微弧氧化膜层微观结构和耐蚀性的影响

在由15 g/L Na2SiO3、12 g/L NaAlO2、3 g/L Na2B4O7、5 mL/L C3H8O3、5 g/L C6H5Na3O7及1~4 g/L NaOH组成的硅铝复合电解液中,利用微弧氧化技术在AZ91D镁合金基体上制备了一系列陶瓷膜层.利用扫描电镜、膜层测厚仪分别研究了陶瓷膜层的微观结构及厚度;采用全浸泡实验和交流阻抗实验测试了膜层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能.结果表明：随着NaOH含量的增加,微弧氧化过程中的起弧电压和终止电压均呈线性下降;膜层的耐蚀性随着NaOH含量的增加先提高后降低,膜厚的变化趋势与其耐蚀性的变化趋势基本一致;NaOH含量的变化主要影响膜层内部致密层的耐蚀性能;当NaOH含量为2 g/L时,膜层最厚,膜层较致密,因而具有较好的耐蚀性能.     

连续配筋混凝土路面裂缝间距特性

分析了AASHTO—1993和《力学经验法路面设计指南》(MEPDG)中连续配筋混凝土路面(CRCP)平均裂缝间距模型特点,现场采集了29个CRCP试验段共计1 171条裂缝间距数据,对裂缝间距数据进行了归类、统计分析、分布拟合和方差分析。分别确定了AASHTO—1993和MEPDG模型参数,并利用采集到的裂缝间距数据对2类模型进行了有效性验证。分析结果表明:CRCP裂缝形态可划分为6类;4参数Dagum分布能更好地拟合CRCP裂缝间距分布;相同配筋率不同板厚的CRCP平均裂缝间距没有显著差异;AASHTO—1993模型高估了平均裂缝间距,误差为0.13m;MEPDG模型显著低估了平均裂缝间距,误差为1.7m。     

基于断裂理论的大体积混凝土裂缝分析

基于断裂力学理论分析大体积混凝土微裂缝的发展特性,大体积混凝土早期裂缝主要是由温度差引起的,适宜控制温度能有效遏制初期裂缝发展,从而为提高大体积混凝土结构施工期质量并减少结构内部初始微裂纹提供理论基础。研究结果表明施工期减小大体积混凝土内外温差是进一步限制裂纹生成的关键。     

FPSO舷侧纵骨疲劳分析

文章以DNV在奥斯陆结构试验室所做全尺寸FPSO舷侧纵骨模型的试验为基础,通过MSC.Patran建立FP-SO舷侧结构有限元模型,再应用MSC.Nastran进行结构分析,得出应力和应变的结果,并采用MSC.Fatigue软件进行S-N方法以及疲劳裂纹扩展的寿命分析。通过与试验实测应力值的对比分析可知,实验数据与有限元分析数据基本吻合。     

大成桥加固维护设计

阐述沈阳市大成桥病害加固维护处理,基于原施工图设计模型的复核计算及加固结构计算制定较为切实可行的加固维护方案,并按照该加固方案对大成桥实施了加固维护。实践证明,所采用方案是切实有效、经济合理的,可为解决类似桥梁的病害提供借鉴。     

改进的数值流形算法在复杂裂纹模拟分析中的应用

在利用有限单元法进行复杂裂纹分析时,前处理的网格划分以及裂纹扩展时的网格重构会带来很大困难,而流形方法里定义的两套独立网格可统一求解连续和不连续问题,其前处理需求十分简单,特别适于求解各类裂纹问题。基于新发展的流形方法覆盖系统自动生成算法,采用三角形数学网格和J积分,将数值流形方法应用于各种复杂裂纹应力强度因子的计算和分析求解。数值算例结果表明了方法的有效性和计算精度。