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球柱结合式多球型耐压结构极限强度特性研究

中国造船 2020年第2期61卷 35-42页

作者：张博文屈平徐强俞白兮张爱锋中国船舶科学研究中心无锡214082

为了揭示主要结构参数对多球型耐压结构极限承载能力的影响,以三球交接型耐压结构为研究对象,采用非线性有限元方法,开展了结构参数变化对极限强度的影响研究。通过数值计算与归纳分析,发现开孔系数和厚度对极限强度的影响呈现单调变化... 详细信息

为了揭示主要结构参数对多球型耐压结构极限承载能力的影响,以三球交接型耐压结构为研究对象,采用非线性有限元方法,开展了结构参数变化对极限强度的影响研究。通过数值计算与归纳分析,发现开孔系数和厚度对极限强度的影响呈现单调变化,随着开孔系数的增大,结构极限强度衰减速率先增大后减小,其余参数在影响结构效用方面存在较明显的边际效益递减。论文给出了多球交接结构补强方案的最优策略,为深海载人装备用多球耐压结构的设计提供参考。

关键词：多球耐压结构极限强度非线性有限元

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屈强比对裂纹板极限强度的影响

船舶力学 2015年第1期19卷 115-125页

作者：袁园黄小平上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

工程上很重要的具有小裂纹板的极限强度却没有得到研究者的重视。文章首先对不同屈强比具有中心穿透裂纹的板进行了系列弹塑性有限元计算,结果表明板的极限强度随裂纹长度的衰减趋势可以分为两个阶段,而这两个阶段的范围并不是固定的,... 详细信息

工程上很重要的具有小裂纹板的极限强度却没有得到研究者的重视。文章首先对不同屈强比具有中心穿透裂纹的板进行了系列弹塑性有限元计算,结果表明板的极限强度随裂纹长度的衰减趋势可以分为两个阶段,而这两个阶段的范围并不是固定的,它们与板材的屈强比有着密切的联系。然后详细讨论了双向加载对裂纹板极限强度的影响,并对这些现象进行了合理解释。最后对这些计算结果进行了回归得到经验计算公式并将公式计算结果与实验结果及有限元结果进行比较,表明文中提出的公式具有较好的精度。

关键词：裂纹板极限强度有限元屈强比弹塑性分析

单轴受压圆形开孔加筋板剩余极限强度试验及仿真研究

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中国造船 2022年第6期63卷 69-87页

作者：钟毅吕岩松刘旭张二滑林海军工程大学舰船与海洋工程学院武汉430033 中国人民解放军第91697部队青岛266000

为研究开孔加筋板单轴受压下的极限强度和破坏模式,制作3个不同位置、不同孔径的钢制加筋板模型。开展单轴压力作用下模型的极限强度试验。计及模型的初始几何变形,对3个模型进行数值仿真计算。试验结果表明,模型的极限强度和破坏模式... 详细信息

为研究开孔加筋板单轴受压下的极限强度和破坏模式,制作3个不同位置、不同孔径的钢制加筋板模型。开展单轴压力作用下模型的极限强度试验。计及模型的初始几何变形,对3个模型进行数值仿真计算。试验结果表明,模型的极限强度和破坏模式与仿真计算的结果吻合较好。通过研究加载过程,分析模型的破坏机理,指出临近开孔区域的完整板格最先出现失稳波形,是除开孔区域以外的薄弱部位。通过大量有限元计算,得到了开孔位置和开孔直径对加筋板极限强度的影响规律。

关键词：单轴受压加筋板圆形开孔有限元分析极限强度

疲劳和腐蚀损伤下海上浮体极限强度时变可靠性

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中国造船 2023年第6期64卷 49-59页

作者：王西召顾学康丁军王琦彬郜建涛吴剑国中国船舶科学研究中心无锡214082 深海技术科学太湖实验室无锡214082 浙江工业大学建筑工程学院杭州310023

以腐蚀和疲劳裂纹作为影响浮体结构极限强度随时间退化的主要因素,应用简化的逐步破坏方法进行弯曲和扭转载荷作用下超大型浮体主体结构时变极限强度研究。同时开展目标海域浮体的长期波浪载荷预报和极值载荷分析,应用蒙特卡洛方法模拟... 详细信息

以腐蚀和疲劳裂纹作为影响浮体结构极限强度随时间退化的主要因素,应用简化的逐步破坏方法进行弯曲和扭转载荷作用下超大型浮体主体结构时变极限强度研究。同时开展目标海域浮体的长期波浪载荷预报和极值载荷分析,应用蒙特卡洛方法模拟波浪长期极值载荷时变特性,最后基于异交率模型建立考虑强度退化和载荷随机过程的时变可靠性计算方法。研究结果表明,在腐蚀与疲劳裂纹影响下,浮体极限强度时变可靠性下降较快,时变可靠度下降曲线与指数分布模型符合较好。

关键词：浮体疲劳与腐蚀极限强度异交率模型时变可靠性

管节点疲劳裂纹断裂力学评估中极限强度的计算方法

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船舶力学 2023年第10期27卷 1572-1580页

作者：张勇刘圆汪良生中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 中国船级社海洋工程技术中心天津300457 Aker Solutions HoustonTexas 77042

含裂纹管节点直接关系到导管架平台的作业安全,其极限强度相比于完好管节点存在一定程度上的折减。本文研究了在弦杆焊趾处含半椭圆形表面裂纹的管节点断裂力学评估中极限强度的计算方法。基于净截面破坏(NSC)准则推导了平面内和平面外... 详细信息

含裂纹管节点直接关系到导管架平台的作业安全,其极限强度相比于完好管节点存在一定程度上的折减。本文研究了在弦杆焊趾处含半椭圆形表面裂纹的管节点断裂力学评估中极限强度的计算方法。基于净截面破坏(NSC)准则推导了平面内和平面外弯曲下含裂纹管节点强度折减系数的封闭形式解析解,并结合最新的API/ISO管节点强度公式提出了含裂纹管节点的极限强度计算方法,并与已有的试验数据和有限元分析结果进行比较。验证表明,本文提出的含裂纹管节点的弯曲强度折减系数公式和极限强度公式可以较好地给出偏于安全的下限值,上述公式适用于裂纹处于焊缝任何位置的情况,提高了管节点疲劳裂纹断裂力学评估的准确性。

关键词：管节点疲劳裂纹断裂力学评估极限强度

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复合材料-金属混合船舶极限强度研究综述

船舶力学 2020年第5期24卷 681-692页

作者：李晓文朱兆一李妍扈喆戴乐阳集美大学轮机工程学院福建厦门361021 福建省船舶与海洋工程重点实验室福建厦门361021

复合材料-金属混合船舶由大型复合材料上层建筑和金属主船体构成,集成了金属和复合材料的结构、功能特性,能有效满足未来军、民船舶多功能、轻量化的发展需求。文章总结了国内外混合船舶的极限强度研究进展,阐述了复合材料-金属混合船... 详细信息

复合材料-金属混合船舶由大型复合材料上层建筑和金属主船体构成,集成了金属和复合材料的结构、功能特性,能有效满足未来军、民船舶多功能、轻量化的发展需求。文章总结了国内外混合船舶的极限强度研究进展,阐述了复合材料-金属混合船舶在船舶领域的应用情况,明确了多材料混合船舶的市场前景;从理论方法、数值计算和力学试验三个方面回顾并总结了考虑上层建筑影响的混合船舶的极限强度研究情况,并针对国内外研究现状提出复合材料-金属混合船舶有待进一步解决的问题。本文旨在为大型轻量化客船、豪华邮轮等大尺度多材料混合船舶的力学行为研究、实船设计应用等提供参考。

关键词：极限强度混合船舶复合材料力学响应

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含腐蚀损伤加筋板结构极限强度评估方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第3期49卷 93-97,104页

作者：张崎王鹏飞许埔宁杨宏启大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024

选取单筋双跨加筋板模型,基于非线性有限元方法计算了在单轴压缩载荷作用下,模型范围、点蚀坑形状、腐蚀位置、带板柔度、加筋柔度、腐蚀体积、加强筋个数等因素对含腐蚀损伤加筋板极限强度的影响.研究结果表明:腐蚀体积是影响加筋板极... 详细信息

选取单筋双跨加筋板模型,基于非线性有限元方法计算了在单轴压缩载荷作用下,模型范围、点蚀坑形状、腐蚀位置、带板柔度、加筋柔度、腐蚀体积、加强筋个数等因素对含腐蚀损伤加筋板极限强度的影响.研究结果表明:腐蚀体积是影响加筋板极限强度的关键因素,且极限强度的折减值与腐蚀体积比接近二次曲线的关系.根据数值计算结果利用多元函数拟合功能得到了含腐蚀损伤加筋板结构极限强度评估公式,可对含腐蚀损伤加筋板的极限强度进行合理评估.

关键词：腐蚀损伤加筋板极限强度腐蚀体积评估公式

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随机腐蚀船体板结构极限强度分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第12期43卷 76-81页

作者：冯国庆胡冰楠吴明远任慧龙哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国船级社研发中心北京100007

考虑到船体结构腐蚀的随机性,给出了随机腐蚀船体板的极限强度分析方法.根据散货船测厚报告中腐蚀数据,研究船舯甲板边板腐蚀数据的分布规律,建立随机腐蚀模型.采用非线性有限元方法对腐蚀板结构的极限强度进行计算分析,通过蒙特卡罗仿... 详细信息

考虑到船体结构腐蚀的随机性,给出了随机腐蚀船体板的极限强度分析方法.根据散货船测厚报告中腐蚀数据,研究船舯甲板边板腐蚀数据的分布规律,建立随机腐蚀模型.采用非线性有限元方法对腐蚀板结构的极限强度进行计算分析,通过蒙特卡罗仿真方法计算确定腐蚀甲板边板极限承载能力的概率统计特性,最后对板结构极限承载能力进行可靠性分析.结果表明:甲板边板的腐蚀数据和极限承载能力均符合对数正态分布,船体板的极限应力比与腐蚀体积比成线性反比关系.

关键词：船体结构随机腐蚀模型极限强度甲板板可靠性分析

具有初始缺陷的船体加筋板结构在复杂受力状态下的极限强度研究

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中国造船 2013年第1期54卷 60-70页

作者：张婧施兴华顾学康江苏科技大学船舶与海洋工程学院镇江212003 中国船舶科学研究中心无锡214082

采用非线性有限元法对带有初始变形缺陷及受轴向、侧向压力同时作用的复杂受力状态下结构的极限承载力进行研究。通过Smith模型试验并与共同规范给出的逐步破坏计算方法比较,验证了有限元方法的准确性;以基于共同规范设计的典型AFRAMAX... 详细信息

采用非线性有限元法对带有初始变形缺陷及受轴向、侧向压力同时作用的复杂受力状态下结构的极限承载力进行研究。通过Smith模型试验并与共同规范给出的逐步破坏计算方法比较,验证了有限元方法的准确性;以基于共同规范设计的典型AFRAMAX型双壳油船为研究对象,对多个加筋板模型的比较分析表明,单个双跨加筋板模型(1/2+1/2)可很好地用于结构的极限强度分析。该模型能模拟横向构件对结构纵向强度的影响,且纵向边界条件的设置可以体现多个加筋板结构间的相互影响。在此基础上,对具有初始缺陷且在轴向和侧向压力同时作用下的复杂受力状态下的加筋板结构的极限强度进行分析,并与共同规范法的结果进行比较,表明结构的初始变形缺陷及侧向压力将明显降低其极限承载力,而共同规范极限强度计算法的结果因没有考虑结构的工艺缺陷及真实加载工况而偏于危险。

关键词：船体加筋板极限强度初始缺陷复杂受力