舰用设备与船体一体化强度评估方法研究

舰载复杂设备与船体之间的弹性耦合效应不可忽略,在进行舰载大型设备抗冲击数值实验时必须确定合理的技术来妥善处理外部冲击环境、舰体结构、局部结构和舰用设备之间的关系。基于主从系统耦合振动理论,以舰用炮塔结构为研究对象,设计多种冲击输入对非一体化与一体化舰炮结构进行抗冲击数值计算,并将计算结果进行对比分析,对舰用设备抗冲击分析方法以及适用范围进行探讨,旨在寻找一套适合我国国情的舰用设备抗冲击的研究方法,为舰用设备抗冲击性能设计及性能评估提供参考。     

内河钢质船舶完工总纵强度的校核

《钢质内河船舶建造规范》(2009)引入了用理论计算方法对船舶总纵强度进行校核,船舶空船重量及空船重量沿船长方向分布的变化对船舶总纵强度的影响在所难免。通过对多艘不同类型船舶的完工总纵强度核算,笔者统计发现由空船重量及其沿船长分布的变化在一定范围内引起的各种应力仍能满足规范要求的。     

某客滚船锚机基座结构强度分析

采用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN,对某客滚船锚机基座建立局部结构计算分析有限元模型,进行三种不同工况下的强度计算,得到不同工况下的局部结构强度计算结果,并对结果进行分析。计算结果表明基座的面板和腹板处都会产生很大的应力,为基座的设计提供参考。     

不同养生方式下的水稳材料关键力学性能试验研究

根据久马高速公路的情况,选取了PE薄膜密封养护、养护土工布覆盖滴灌节水保湿养护、可降解保湿膜养护三种常见养生方式,并辅以室内外养生作为环境条件。其中水稳材料的关键力学性能指标为无限制抗压强度、劈裂强度和回弹模量,按照要求进行检测和比较研究。结果显示,在核心技术指标即7 d力学性能试验中,PE薄膜和可降解保湿膜效果均表现优异,劈裂强度相差无几,相对而言土工布的方式的效果较差,在长期关键力学性能增长的过程中,可降解保湿膜效果均表现更为突出。说明可降解可降解保湿养生膜具有积极意义,一定程度上提升了水泥稳定碎石劈裂强度,同时这类塑膜还保持了可降解的特性,具备了较好环保特性,因此在有条件的情况下,环境脆弱或少水地区推荐采用可降解可降解保湿养生膜养生。     

考虑载荷流泄时初始裂纹对船舶和海洋工程结构疲劳可靠性的影响

在船舶和海洋工程结构中,裂纹扩大时的载荷流泄现象已被大尺度疲劳试验中裂纹扩展速度减慢所证实。影响疲劳裂纹扩展的因素具有随机性质,因而研究载荷流泄对船舶和海洋工程结构疲劳可靠性的影响是有意义的。本文用Paris公式,结合改进的第二水准法,计算了一个实例,给出了考虑和不考虑载荷流泄疲劳可靠性分析的两种结果。结果的区别表明,如果要期望得到更合理的结果,则在船舶和海洋工程结构的疲劳分析中必须计及载荷流泄。     

基于强度折减法和现场监控量测的大断面隧道开挖工法适用性研究

为明确微台阶Ⅰ法在Ⅳ级围岩地层中进行快速掘进施工的适用性,依托郑万高铁保康隧道工程,采用基于强度折减法原理的数值分析方法,以位移突变和计算不收敛等为主要判据指标,对微台阶Ⅰ法施工过程中的围岩稳定性进行分析,并通过现场监控量测方法来分析隧道采用微台阶Ⅰ法施工时结构的安全性。结果表明： 1）隧道拱顶和拱肩位置的竖向位移对折减系数较为敏感,而拱脚和边墙部位的水平收敛对折减系数较为敏感; 2）采用传统的三台阶法和大机配套施工的微台阶Ⅰ法所得到的折减安全系数较为接近,微台阶Ⅰ法对施工围岩稳定性影响较小,可以保证隧道安全快速掘进,在Ⅳ级围岩地层中具有良好的适用性。     

不同级配水泥稳定粒料强度及收缩性能研究

通过对三种不同级配类型的水泥稳定粒料的比较试验,以7d无侧限抗压强度,劈裂强度、抗压回弹模量和收缩系数为指标,综合各项试验结果,对三种级配类型进行了评价.     

基于疲劳强度的超大型集装船角隅优化设计

对于集装箱船而言,货舱角隅处一般存在结构形式的突变,在船体梁发生弯曲、扭转变形时,角隅承受着较大的弯曲正应力及翘曲应力,存在较严重的疲劳问题。本文以MARIC设计的某20000 TEU级超大型集装箱船为例,介绍了货舱内20 ft角隅、箱角角隅及舱口角隅的优化设计思路,通过有限元方法验证了优化方案的有效性。     

Progressive collapse analysis of ship hull girders subjected to extreme cyclic bending

This paper introduces a novel analytical method to predict the buckling collapse behaviour of a ship hull girder subjected to several cycles of extreme load. This follows the general principles of the established simplified progressive collapse method with an extended capability to re-formulate the load-shortening curve of structural components to account for cyclic degradation. The method provides a framework for assessing residual hull girder strength following a complex series of unusually extreme load events where the wave induced bending moment rises close to, or even surpasses, the monotonic ultimate strength. These load events may be sequential, such as might be caused by a series of storm waves, or they may occur as a collection of discrete events occurring over a longer period. The extreme cyclic bending amplifies the distortion and residual stress initially induced by fabrication in the flanges of the girder, which results in a deterioration of the residual ultimate strength. Validation is firstly completed through a comparison with previously published experimental work and secondly via comparison with numerical simulation on four ship-type box girders using the nonlinear finite element method.     

藕节形耐压壳体强度与稳定性分析及优化设计

结合有限元理论,利用基于试验点的设计方法对藕节形耐压壳体进行优化设计。基于试验点的优化设计的相关理论,利用正交试验设计确定25组试验点。利用参数化建模的方法建立25组试验点对应的藕节形耐压壳体的三维模型。基于有限元理论,利用Workbench对其强度及稳定性进行分析,得到各试验点参数对应的最大应力、临界失稳载荷及壳体质量。根据有限元分析结果,构造最大应力、临界失稳载荷及壳体质量关于球心间距半径比、厚度及切弧角的响应面;利用遗传算法,结合构造的响应面,对藕节形壳体进行优化设计并利用Workbench对其进行校核,验证所设计壳体的安全性。