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超大型浮体柔性连接器疲劳强度模型试验

船舶力学 2017年第11期21卷 1374-1382页

作者：祁恩荣宋恒李志伟张浩夏劲松竺一峰中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

为了保证超大型浮体的作业安全,需要精确评估连接器结构疲劳强度。文章针对一种由尼龙柔性夹层和环肋加强圆管轴构成的铰接式连接器,开展了疲劳强度模型试验,测量了热点应力、疲劳寿命和裂纹扩展。考虑接触、柔性层以及开孔的影响,采用... 详细信息

为了保证超大型浮体的作业安全,需要精确评估连接器结构疲劳强度。文章针对一种由尼龙柔性夹层和环肋加强圆管轴构成的铰接式连接器,开展了疲劳强度模型试验,测量了热点应力、疲劳寿命和裂纹扩展。考虑接触、柔性层以及开孔的影响,采用三维有限元方法计算了连接器结构应力,分别基于S-N曲线和裂纹扩展,给出了柔性连接器疲劳寿命评估方法。比较分析表明,计算得到的连接器结构应力和疲劳寿命与模型试验结果吻合。

关键词：超大型浮体柔性连接器模型试验疲劳寿命

超大型多模块浮动平台柔性连接器刚度配比优化

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船舶力学 2021年第4期25卷 489-501页

作者：赵淮张海成徐道临施奇佳陆晔湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

连接器是超大型多模块浮动平台的关键部件,其刚度特性对多模块浮动平台的动力学响应影响很大,如何合理地安排连接器的各向刚度对连接器的设计至关重要。本文提出了一种通用的优化流程以寻求连接器的最优刚度配比。考虑实际工程需求,基... 详细信息

连接器是超大型多模块浮动平台的关键部件,其刚度特性对多模块浮动平台的动力学响应影响很大,如何合理地安排连接器的各向刚度对连接器的设计至关重要。本文提出了一种通用的优化流程以寻求连接器的最优刚度配比。考虑实际工程需求,基于线性加权和法构建了优化问题的目标函数,并采用遗传算法寻求目标函数的全局最优解。针对不同模块数量的链式浮动机场,开展了不同海况下连接器最优刚度配比研究。结果表明,连接器采用纵向小刚度、横向和垂向大刚度对链式浮动机场的动力学性能最为有利。本文提出的连接器刚度配比优化算法可为不同类型超大型多模块浮体系统的连接器结构设计提供理论指导。

关键词：超大型浮动平台柔性连接器刚度配比优化

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超大型浮体柔性连接器动响应研究

船舶力学 2017年第Z1期21卷 209-217页

作者：祁恩荣宋恒陆晔李志伟夏劲松中国船舶科学研究中心江苏无锡214082 江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

为了降低VLFS(超大型浮体)模块连接的巨大载荷,通常选择柔性连接器.本文以某横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,采用RMFC模型(刚性模块柔性连接器)分析连接器载荷和模块运动响应,并与三模块模型试验进行比较验证.通过较高和较低... 详细信息

为了降低VLFS(超大型浮体)模块连接的巨大载荷,通常选择柔性连接器.本文以某横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,采用RMFC模型(刚性模块柔性连接器)分析连接器载荷和模块运动响应,并与三模块模型试验进行比较验证.通过较高和较低横向刚度的系列纵向和垂向刚度组合的连接器载荷计算,给出连接器载荷随刚度变化的关系,分析连接器载荷峰值出现的原因.针对连接器载荷峰值对应的刚度组合,计算模块运动响应,分析模块相对运动模式.研究结果表明,对于较高和较低的横向刚度,均存在一定的纵向和垂向刚度组合,导致连接器载荷出现较大的峰值;连接器载荷峰值对应浪向角85°左右的海况,模块相对运动主要表现为艏摇.

关键词：超大型浮体柔性连接器连接器载荷运动响应

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针对某型卡箍式柔性连接器的疲劳寿命分析

针对某型卡箍式柔性连接器的疲劳寿命分析

作者：徐小惠沈阳理工大学

学位级别：硕士

随着世界经济的不断发展,我国飞机的研发和生产进入发展的黄金时机。作为飞机管路系统重要的连接部分,对柔性连接器的强度及疲劳特性的研究受到广泛关注。本文以燃油导管柔性器卡圈部分为研究对象,确定危险点位置并研究其振动特性,进行... 详细信息

随着世界经济的不断发展,我国飞机的研发和生产进入发展的黄金时机。作为飞机管路系统重要的连接部分,对柔性连接器的强度及疲劳特性的研究受到广泛关注。本文以燃油导管柔性器卡圈部分为研究对象,确定危险点位置并研究其振动特性,进行疲劳寿命预测,主要研究内容如下:首先将柔性连接器及其陪试件、工装按实际振动耐久试验安装要求进行建模和组装,对工程实践中受关注较多的管套厚度和卡圈部分进行静强度分析,校核结论为两种薄弱结构的安全裕度均大于0,满足静强度要求。其次,在有限元环境下对工装组件开展动态特性分析,在模态分析模块分别输出工装组件、柔性连接器前六阶固有频率及振型,结果表明组件固有频率与航空管路设备基础振动频率有重叠,存在共振风险,共振频率为810 Hz。以航空活塞式发动机振动为激励,对工装组件进行谐响应分析,确定以Y方向随机振动频谱为输入时导管组件应力较大,危险点为卡圈根部倒角处。接着,校核随机振动试验参数,选择振动试验平台。通过试验获得随机振动耐久输出图像,基于Ncode20.0输出危险点疲劳寿命最小值为N=2E+07次,位置出现在卡圈底部凹槽处,使用MATLAB等数学分析软件输出同均值一维应力谱。阐述寿命预测方法及原理,基于线性Miner法则不足之处引入模糊线性Miner法则,通过算例验证模型计算的可行性及预测结果的准确性,最终确定塑性材料按从低到高的载荷加载顺序时,以定半升正态分布函数和半升阶梯型函数为隶属函数时准确度较高。最后,根据应力谱应用线性Miner法则、模糊线性Miner法则分别对危险点振动疲劳寿命,综合对比几种方法的计算结果的可信度及准确性,最终预测柔性连接器疲劳寿命为2.26E+06次、31.389年,预测寿命值在规定寿命区间内,疲劳损伤发生在卡圈根部倒角处。

关键词：柔性连接器动态特性分析有限元分析疲劳寿命预测

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超大型浮体柔性连接器疲劳强度研究

超大型浮体柔性连接器疲劳强度研究

作者：宋恒江苏科技大学

学位级别：硕士

超大型浮体(VLFS)总尺度巨大,需要分成若干个基本模块按功能需求以一定的方式连接而成,连接器是整个系统中的薄弱环节。超大型浮体长期在海上作业,由风、浪流引起交变环境载荷可能超过连接器结构的疲劳极限,造成连接器的结构破坏,模块... 详细信息

超大型浮体(VLFS)总尺度巨大,需要分成若干个基本模块按功能需求以一定的方式连接而成,连接器是整个系统中的薄弱环节。超大型浮体长期在海上作业,由风、浪流引起交变环境载荷可能超过连接器结构的疲劳极限,造成连接器的结构破坏,模块间脱开连接或发生碰撞,从而导致灾难性的后果。为了保证超大型浮体的作业安全,需要精确评估连接器结构疲劳强度。本文针对一种柔性铰接连接器,采用理论分析、数值模拟和模型试验开展疲劳强度研究工作,主要内容如下:(1)阐述了超大型浮体的基本概念和模块连接方式,介绍了多种柔性连接器构型,分析了一种由尼龙柔性夹层和环肋加强圆管轴构成的柔性铰接连接器,给出了柔性铰接连接器的主要参数、结构型式和构件材料。(2)以某横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,采用刚性模块柔性连接器(RMFC)模型计算连接器载荷和模块运动响应,研究了连接器刚度和浪向角对浮体运动和连接器载荷的影响,分析了不同刚度连接器纵向载荷出现峰值的原因。(3)针对柔性铰接连接器开展了疲劳强度模型试验,测量了热点应力、裂纹扩展和疲劳寿命,考虑接触、柔性层以及开孔的影响采用非线性有限元方法计算了连接器结构应力,分别基于S-N曲线和裂纹扩展给出了柔性连接器疲劳强度评估方法,并与试验结果进行了比较分析。(4)采用非线性有限元方法计算了柔性连接器在不同浪向角和频率下的应力,分析提取出了危险节点的应力传递函数,分别采用S-N曲线法和断裂力学法对实际海况中的柔性连接器进行疲劳谱分析,分析了尼龙柔性夹层对连接器钢材部分疲劳寿命的影响。

关键词：超大型浮体柔性连接器模型试验裂纹扩展疲劳寿命

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超大型浮体柔性连接器分析研究

超大型浮体柔性连接器分析研究

作者：刘权大连理工大学

学位级别：硕士

超大型浮体在海洋开发领域越来越受到重视。其可以用作海上机场、海上军事基地、海上牧场和城市等,其对加强海洋利用和管理有重要意义。连接器是超大型浮体多模块结构中最脆弱但又是非常重要的结构,在海洋复杂的环境条件下,连接器对浮... 详细信息

超大型浮体在海洋开发领域越来越受到重视。其可以用作海上机场、海上军事基地、海上牧场和城市等,其对加强海洋利用和管理有重要意义。连接器是超大型浮体多模块结构中最脆弱但又是非常重要的结构,在海洋复杂的环境条件下,连接器对浮体运动的影响以及连接器载荷分析是超大型浮体的关键技术研究。本文的研究对象是刚性模块柔性连接器(RMFC)模型,主要研究不同连接方式对超大型浮体模块运动响应的影响以及对连接器载荷的影响。本文根据浮体运动理论、波浪理论和三维势流理论等相关理论,对超大型浮体进行建模并划分网格,使用水动力计算软件AQWA对单模块超大型浮体进行水动力参数计算结果分析,得到其水动力特性、并对三模块超大型浮体进行水动力响应计算,得到各模块的运动传递函数以及波浪激励力响应特点,分析浮体模块间水动力相互作用对超大型浮体模块的运动传递函数、波浪激励力的影响;以考虑上述浮体模块间的水动力相互作用为前提,分别采用柔性连接器(球铰、万向节、铰链)和完全刚性连接器进行频域分析,使用JONSWAP波浪谱,不考虑系泊系统和风、流对超大型浮体的作用,计算内容主要包括以下两点:1)在不同浪向角下,计算超大型浮体模块的垂荡、横摇和纵摇自由度的运动响应特征,分析各种柔性连接器和完全刚性连接器对模块运动的约束能力以及浪向角对浮体模块的运动影响;2)在不同浪向角下,计算连接器连接点的六个自由度的剪力和弯矩,分析各种柔性连接器和完全刚性连接器的载荷响应特征以及浪向角对连接器载荷的影响,确定危险海况。本文关于多种柔性连接器和完全刚性连接器的分析讨论,对超大型浮体连接器的设计具有一定参考意义。

关键词：超大型浮体柔性连接器 AQWA 频域分析水动力响应分析

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柔性连接器可靠性研究

科技创新与生产力 2014年第10期 68-69页

作者：任晓丽山西中航锦恒科技有限公司山西太原030032

阐述了柔性连接器总成可靠性研究过程中的理论基础及技术实现。重点论述了关键的技术设计、工艺实现,以保证柔性连接器总成连接可靠保证,有效地降低了乘员的死亡风险。

关键词：安全气囊柔性连接器可靠性

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超大型浮体多刚度柔性连接器强度分析

超大型浮体多刚度柔性连接器强度分析

2015年船舶与海洋结构学术会议暨中国钢结构协会海洋钢结构分会成立三十周年纪念学术会议

作者：陆晔祁恩荣刘超中国船舶科学研究中心

超大型浮体尺度和排水量庞大需要采用模块化建造,而连接机构是整个结构系统中最薄弱但又是最重要的环节,并且在海上复杂的风浪流交变载荷作用下,超大型浮体连接器的载荷十分巨大,精确地评估连接器强度成为连接系统构件设计的关键。本文... 详细信息

超大型浮体尺度和排水量庞大需要采用模块化建造,而连接机构是整个结构系统中最薄弱但又是最重要的环节,并且在海上复杂的风浪流交变载荷作用下,超大型浮体连接器的载荷十分巨大,精确地评估连接器强度成为连接系统构件设计的关键。本文基于刚性模块柔性连接器模型计算得到的连接器载荷,结合超大型浮体功能定位和使用要求进行结构设计,建立柔性连接器力学模型进行评估,结果表明该连接器强度符合设计要求。

关键词：超大型浮体柔性连接器强度评估

来源： cnki会议评论

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超大型浮体柔性连接器动响应研究

超大型浮体柔性连接器动响应研究