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深海沉积物取样器的楔形密封方式研究

船舶力学 2021年第5期25卷 652-658页

作者：吴世海刘童祺卞如冈张震中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 北京国望光学科技有限公司北京102600

楔形块密封属于接触式静密封范畴,其原理是在楔形块上施加一定的压力,使得楔形块和取样筒接触面在深海取样过程中产生闭合的密封环带,阻止介质流出,从而达到密封和保压的要求。本文通过理论计算和数值仿真的方法开展了楔形块结构优化和... 详细信息

楔形块密封属于接触式静密封范畴,其原理是在楔形块上施加一定的压力,使得楔形块和取样筒接触面在深海取样过程中产生闭合的密封环带,阻止介质流出,从而达到密封和保压的要求。本文通过理论计算和数值仿真的方法开展了楔形块结构优化和密封环带的仿真分析。结果表明:优化的密封结构密封效果较好,可以保持样品的原位压力并有效地阻止样品泄漏;该结构比传统的密封结构具有更好的保压能力,是一种能够适应全海深沉积物取样的新型密封结构。

关键词：深海采样器楔形块原位取样密封环带接触应力

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对接接头焊趾应力集中有限元分析

船舶力学 2004年第5期8卷 91-99页

作者：张毅黄小平崔维成卞如冈上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

研究焊缝几何参数对应力集中的影响,对于提高焊接结构疲劳强度有重要的意义。本文采用有限元方法,计算了双侧对称加强高和单侧加强高的对接接头焊趾处的应力集中系数,分析了几个主要参数,包括焊趾倾角、焊趾过渡圆弧半径和板厚对于应力... 详细信息

研究焊缝几何参数对应力集中的影响,对于提高焊接结构疲劳强度有重要的意义。本文采用有限元方法,计算了双侧对称加强高和单侧加强高的对接接头焊趾处的应力集中系数,分析了几个主要参数,包括焊趾倾角、焊趾过渡圆弧半径和板厚对于应力集中系数的影响,研究了焊趾处应力集中沿板厚方向的变化情况,在分析大量计算结果的基础上给出了估算两种形式的对接接头应力集中系数的经验公式。结果表明,减小焊趾倾角,增大过渡圆弧半径,可以减缓焊趾处截面形状的变化,改善焊趾处的应力集中;板厚的增加使得应力集中系数增大。并且单侧加强高的对接接头应力集中系数小于双侧对称加强高对接接头的,其减小幅度只与兹有关。

关键词：焊接结构疲劳强度对接接头焊趾应力集中有限元

外压法调整耐压球壳焊接残余应力的数值模拟与试验研究

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船舶力学 2018年第8期22卷 1020-1027页

作者：张健刘红旭昌满卞如冈江苏科技大学江苏镇江212003 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

深海耐压球壳经过外压作用后结构的焊接残余应力会发生改变,文章首先运用ANSYS的APDL语言编写了深海耐压球壳人孔区域焊接残余应力数值模拟程序,对耐压球壳的初始残余应力和经过外压试验后的残余应力的变化进行计算;然后,对加工完成的... 详细信息

深海耐压球壳经过外压作用后结构的焊接残余应力会发生改变,文章首先运用ANSYS的APDL语言编写了深海耐压球壳人孔区域焊接残余应力数值模拟程序,对耐压球壳的初始残余应力和经过外压试验后的残余应力的变化进行计算;然后,对加工完成的试验模型采用X射线无损检测方法对该深海耐压球壳人孔区域的初始残余应力和经过外压试验后的残余应力进行测量。数值模拟结果与试验结果表明两者基本吻合;随着外压增加,最大残余拉应力和压应力都不断减小。该文研究结果为合理运用外压法调整焊接残余应力提供了依据。

关键词：耐压球壳焊接残余应力外压试验

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船体梁极限强度的近似计算

船舶力学 2003年第3期7卷 58-67页

作者：万正权何福志卞如冈蔡新钢中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064

船体梁的总纵强度是反映船舶结构安全可靠的最基本的强度指标.船体结构极限强度评估对于船舶结构初步设计、使用、维护和维修都非常重要,因此船体梁极限强度研究成为近几十年来船舶工程界的热点研究课题之一.到目前为止有两种典型的加... 详细信息

船体梁的总纵强度是反映船舶结构安全可靠的最基本的强度指标.船体结构极限强度评估对于船舶结构初步设计、使用、维护和维修都非常重要,因此船体梁极限强度研究成为近几十年来船舶工程界的热点研究课题之一.到目前为止有两种典型的加筋板和船体梁的极限强度分析方法,它们是直接计算法和逐步破坏分析法.本文基于加筋板单元的平均应力应变曲线和逐步破坏分析方法,提出了加筋板和船体梁极限强度的简化分析方法,考虑了初始挠度和残余应力对加筋板单元极限强度的影响.数值结果表明,采用本文简化方法得到的结果与有限元计算结果或其它逐步破坏分析结果比较符合.

关键词：船体梁极限强度近似计算船舶结构逐步破坏分析法加筋板

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变幅载荷作用下焊接接头疲劳寿命预测方法

船舶力学 2005年第1期9卷 89-97页

作者：黄小平韩芸崔维成万正权卞如冈上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

船舶与海洋结构物在其服役过程中受到波浪等载荷的交变作用而引起结构的疲劳损伤。检测结果表明船舶及海洋结构的疲劳热点部位大多数是在构件相互连接的焊缝焊趾处。因此,研究典型接头表面裂纹应力强度因子统一计算方法以及变幅载荷作... 详细信息

船舶与海洋结构物在其服役过程中受到波浪等载荷的交变作用而引起结构的疲劳损伤。检测结果表明船舶及海洋结构的疲劳热点部位大多数是在构件相互连接的焊缝焊趾处。因此,研究典型接头表面裂纹应力强度因子统一计算方法以及变幅载荷作用下表面裂纹扩展规律对船舶与海洋结构物的寿命预测是十分重要的。本文讨论了裂纹闭合及开口比的计算,在Newman有效应力强度因子计算方法的基础上,提出了考虑因素更全面的有效应力强度因子幅计算式以及变幅载荷作用下船舶与海洋结构物典型焊接接头疲劳裂纹扩展寿命预测模型。

关键词：表面裂纹焊接接头裂纹闭合有效应力强度因子疲劳寿命预测变幅载荷船舶海洋结构物

基于双参数统一方法研究压—压疲劳下的裂纹扩展

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船舶力学 2009年第5期13卷 734-738页

作者：卞如冈崔维成万正权中国船舶科学研究中心汀疗无锡214082

通过带缺口试样的数值模拟,揭示在压—压疲劳载荷作用下裂纹扩展的机理。利用作者们在PRADS2007会议上提出的双参数疲劳寿命扩展模型,分析压—压疲劳载荷下裂纹扩展规律。研究结果表明,在压—压疲劳载荷作用下,裂纹是可以扩展的,裂纹扩... 详细信息

通过带缺口试样的数值模拟,揭示在压—压疲劳载荷作用下裂纹扩展的机理。利用作者们在PRADS2007会议上提出的双参数疲劳寿命扩展模型,分析压—压疲劳载荷下裂纹扩展规律。研究结果表明,在压—压疲劳载荷作用下,裂纹是可以扩展的,裂纹扩展与卸载后在裂纹尖端形成的残余拉应力场有关,随着裂纹尖端塑性区的减小,裂纹扩展率逐渐降低,并最终停止扩展。进一步研究表明,作者们提出的双参数裂纹扩展率公式不仅能够在拉—拉疲劳、拉—压疲劳中使用,还可以在压—压疲劳中成功使用。

关键词：双参数统一方法压一压疲劳裂纹残余拉伸应力

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高强钢焊接接头超声冲击效果对比试验研究

船舶力学 2012年第10期16卷 1164-1171页

作者：黄加强万正权卞如冈李良碧海军驻719所军事代表室武汉430064 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 江苏科技大学江苏镇江212003

文章采用高强度钢对接焊试板,分别开展超声冲击前后残余应力变化和低周疲劳寿命的对比试验研究。试验结果表明:经过超声冲击处理后,焊缝区的残余应力从焊后的拉伸残余应力转化为压缩残余应力,焊接试样的低周疲劳寿命有显著提高,平均提高... 详细信息

文章采用高强度钢对接焊试板,分别开展超声冲击前后残余应力变化和低周疲劳寿命的对比试验研究。试验结果表明:经过超声冲击处理后,焊缝区的残余应力从焊后的拉伸残余应力转化为压缩残余应力,焊接试样的低周疲劳寿命有显著提高,平均提高30%以上,试验验证了超声冲击技术在改善残余应力和提高疲劳寿命上的实用性和有效性。

关键词：超声冲击对接焊试样对比试验残余应力低周疲劳

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基于损伤演化的裂纹扩展寿命简化计算方法

船舶力学 2014年第7期18卷 815-820页

作者：陈沙古黄进浩万正权卞如冈中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

文章结合低周疲劳试验数据,在能量损伤理论、损伤度弹性模量度量法,以及简化的椭圆形裂纹形状扩展模型的基础上提出了一种基于损伤演化的疲劳裂纹扩展寿命简化计算方法。目前疲劳裂纹扩展寿命预测的基础是基于断裂力学的Paris公式,鉴于... 详细信息

文章结合低周疲劳试验数据,在能量损伤理论、损伤度弹性模量度量法,以及简化的椭圆形裂纹形状扩展模型的基础上提出了一种基于损伤演化的疲劳裂纹扩展寿命简化计算方法。目前疲劳裂纹扩展寿命预测的基础是基于断裂力学的Paris公式,鉴于基于应变—寿命曲线的疲劳损伤演化与基于断裂力学的裂纹扩展本质上的一致性,文章提出的简化计算方法不但具有明确的物理意义,也对评估裂纹扩展寿命提出了一种基于损伤力学的新视角。同时,文中也对某船用高强度钢进行了算例计算和分析。结果表明,该方法计算过程便捷,在船舶工程结构寿命评估方面存在一定的实用价值。

关键词：能量损伤理论损伤度损伤演化裂纹扩展寿命

基于双参数统一方法的深海结构物疲劳裂纹扩展影响参数研究

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船舶力学 2010年第5期14卷 516-525页

作者：卞如冈崔维成万正权黄小平中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200030

影响裂纹扩展的因素很多,文章基于作者们在PRADS2007会议上提出的双参数裂纹扩展率一般表达式,分析了裂纹初始形状、初始大小对裂纹扩展的影响。并在该裂纹扩展率公式的基础上,基于改进的Wheeler模型,提出了一个考虑载荷比、载荷次序的... 详细信息

影响裂纹扩展的因素很多,文章基于作者们在PRADS2007会议上提出的双参数裂纹扩展率一般表达式,分析了裂纹初始形状、初始大小对裂纹扩展的影响。并在该裂纹扩展率公式的基础上,基于改进的Wheeler模型,提出了一个考虑载荷比、载荷次序的双参数统一裂纹扩展率表达式。研究表明,文中给出的双参数裂纹扩展率公式能够考虑初始裂纹的形状、大小对裂纹扩展的影响;建立的过载扩展公式,能够反映过载对裂纹扩展的延滞效应,和高强度钢的疲劳试验结果相比较,两者吻合良好。

关键词：双参数裂纹扩展率初始裂纹过载