考虑疲劳损伤约束的车辆焊接结构轻量化设计

针对车辆焊接结构轻量化与疲劳寿命问题,提出考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计方法.采用国际焊接学会(IIW)的焊接接头与部件的疲劳设计评估标准,基于迈纳尔损伤累积理论,预测焊缝的疲劳累积损伤;以结构质量最小为目标,在应力、位移等常规约束基础上,加入焊缝疲劳累积损伤约束,建立了车辆焊接结构的轻量化模型.研究基于有限元分析的结构轻量化优化设计策略,采用试验设计方法对设计空间合理抽样,以样本数据建立近似响应模型,采用数值优化算法寻优,提高复杂工程问题优化计算的效率.利用该方法对某焊接构架进行了考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计,采用均匀设计法对14个设计变量进行50次试验,以样本数据及响应值建立径向基神经网络近似模型,采用序列二次规划算法进行优化设计,质量减轻12.5%.对实例的计算证明该方法的可行性与实用性.     

线束连接器密封性失效案例分析与优化

针对某车型开发阶段发现的某控制器接插件进水导致腐蚀的故障进行分析,通过试验对失效的根本原因进行验证,得出结论,在接插件进行装配时有一定几率发生盲塞松脱,最后制定了临时措施及正式工艺控制方案,并从连接器设计角度提出一些优化建议。     

CRH5型动车组车门常见故障分析

针对CRH5型动车组车门故障,简要介绍车门的结构组成及控制方式,动车组运行途中常见的车门故障及处理方法,并分析动车组检修管理和日常维护等方面应注意的事项。     

工程机械与电气故障检修方法分析

文章介绍了机械设备发生故障后,电气故障的查找与分析方法,对分析故障原因的状态分析法、图形分析法、单元分析法、回路分析法等方法以及故障点查找的手段和方法进行了分析和阐述,对工程机械常见机械和电气设备故障的检查与排除提供了经验。     

近期典型桥梁事故回顾、分析与启示

对1813~2018年期间的584起桥梁事故进行分析，将桥梁倒塌原因分为施工、自然灾害、设计、意外荷载、耐久性等5类。各原因在倒塌事故中所占比例分别为42.1%、30.0%、11.6%、12.7%、3.6%。除自然灾害外，设计施工不合理为主要原因，而事故发生大多是多种原因综合的结果。以近几年9起典型桥梁倒塌事故为例，分析比较各种倒塌桥梁的主要破坏模式，得到以下启示：①国内大部分梁桥上部结构的平面外位移约束构造不足，在任何一个平面内都不应该是可变体系是国内桥梁设计施工中需要注意的问题；②在应用新工艺、新结构和拆除旧桥时，应加强各种施工工况下的验算；③建议加强桥梁巡查，预防和禁止汽车超载以及桥梁附近大规模堆载；④应注重桥梁结构尤其是斜拉桥和悬索桥等特大桥梁的日常养护管理，当养护力量不足时，尽量选择养护要求较低的桥型。     

正交异性钢桥面板典型疲劳细节变形与裂纹尖端应力分析

为了解车轮荷载作用对正交异性钢桥面板典型疲劳细节的影响,以长门特大桥为背景,采用有限元法建立正交异性钢桥面板节段模型及易开裂部位的子模型,分析在不同横向荷载分布下3处典型疲劳细节受力及面内外变形,得到各细节最不利加载位置。对最不利位置进行加载,分析疲劳裂纹尖端应力强度因子变化规律,研究不同疲劳细节裂纹类型及扩展能力。结果表明:单轮荷载作用下,横隔板弧形缺口位置会发生面内外变形,顶板-U肋焊根处以面外变形为主,横隔板间的顶板-U肋焊缝焊根位置面外变形最大。在裂纹较短时,随着长度的增加,弧形缺口裂纹从张开型裂纹逐渐转向张开型、滑开型混合裂纹,且横隔板处的顶板-U肋焊根裂纹为复合型裂纹,横隔板间的顶板-U肋焊根裂纹为张开型裂纹。横隔板弧形缺口裂纹和顶板-U肋焊缝焊根裂纹的尖端应力强度因子的最大值,分别出现在裂纹长度为20 mm和40 mm附近,该处裂纹较容易继续扩展。     

轻型组合桥面弧形缺口应力特征分析及现场试验

为深入研究钢-UHPC （Ultra-high Performance Concrete）轻型桥面组合体系对弧形缺口的应力改善程度，结合一座大跨自锚式悬索桥，针对正交异性钢桥面板（Orthotropic Steel Deck，OSD）结构铺设UHPC层前、后2种情形，选择3种不同弧形缺口形式，分别建立空间实体有限元分析模型，并采用简化加载、响应面加载2种方式进行分析，由此获得了弧形缺口应力、变形分布规律与车辆轴载位置之间的关系，揭示了弧形缺口出现峰值拉、压应力的原因。以此为基础，采用三轴加载车分别在铺设UHPC层前、后进行现场跑车试验，采集了弧形缺口多个关注点在不同横向加载位置的应力响应曲线，获得了各点的应力极值，并与有限元结果进行了对比分析。研究结果表明：铺设UHPC前、后弧形缺口关注点应力特征随荷载分布规律基本相同，面内应力为主、面外应力较小，拉应力主要由荷载偏载产生、加载区域长，而压应力主要由荷载直接作用于弧形缺口顶部产生，且加载区域短；采用传统简化加载方式难以获得弧形缺口处准确的拉应力峰值，并可能导致应力幅偏小，并由此提出了合理的加载方式；本桥五段线弧形缺口形式受力相对较好；铺设UHPC层能有效减少弧形缺口应力峰值，并在一定程度上缓解疲劳问题，是OSD结构提高疲劳性能的一种有效方案。     

船舶圆弧过渡肘板节点的屈曲破坏研究

船体构件腹板在连接端部逐渐升高形成圆弧过渡肘板节点,较大的腹板尺寸导致其受弯时易出现屈曲破坏,从而影响船体结构的安全性。以典型圆弧过渡肘板连接的横梁-肋骨节点结构为研究对象,采用极限强度试验与非线性有限元模拟方法,研究肘板节点受弯时的破坏模式、极限载荷以及屈曲过程,讨论肘板臂长、圆弧半径、面板厚度对节点结构屈曲破坏的影响。结果显示:考虑初始缺陷的非线性有限元模拟结果与试验结果一致;根据肘板尺寸的不同,屈曲破坏的位置包括靠近肋骨的横梁腹板区域以及肘板与横梁过渡圆弧处的腹板区域;随着肘板臂长的增加,不同圆弧半径时节点的极限载荷均为先增大后趋于不变;随着圆弧半径的增加,肘板臂长较小的节点极限载荷缓慢上升,肘板臂长较大的节点极限载荷则近似呈线性增长趋势;面板厚度对极限载荷的影响较小,随着面板厚度的增加,极限载荷先缓慢增加后趋于不变。     

弹振对超大型集装箱船疲劳强度的影响

超大型集装箱船在波浪激励下产生的弹振响应使得其疲劳强度问题十分突出。基于三维水弹性理论,结合有限元分析方法计算分析目标船典型节点的应力响应特性。采用双峰谱密度函数的疲劳损伤谱分析理论评估目标船的疲劳强度,通过与刚体理论下的计算结果相对比来分析弹振对目标船的影响。研究结果表明,相比于刚体理论计算结果,考虑弹振效应时目标船的疲劳寿命会极大地降低,甚至可达50%以上。     

基于DFTA的半潜式钻井平台钻井系统失效风险分析

半潜式钻井平台在海洋油气开采中占有重要地位,其工作运行风险与自身设备状况、外界环境等密切相关,一旦发生事故将导致巨大损失,故对其失效风险的分析工作需要迫切开展。海洋平台系统的失效演化是一个动态的、时变的过程,静态风险分析方法已不能满足准确性要求,故本文采用动态故障树分析法对半潜式钻井平台的钻井系统设备进行失效风险分析。基于系统功能分级思想,选取钻井系统的系统设备部件进行内部逻辑关系梳理,确定故障树定量分析的三类事件和动态逻辑门,并根据已收集的基本事件的失效数据计算得到以钻井系统失效为顶事件的系统失效率为0.0276,最后比对基本事件在顶事件失效中所占的比重,结合故障树计算结果得出敏感性分析下的关键失效因素,并提出以钻井系统大钩失效为重点关注风险规避对象,以钻井绞车的主刹车失效、转盘部件中的方补心失效以及卡瓦失效为主要关注风险规避对象的失效规避路径。