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气垫船导管内蒙皮结构疲劳分析

舰船科学技术 2024年第12期46卷 13-16页

作者：陈海涛张梗林张平王云霆许博方中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

针对气垫船导管内蒙皮结构使用中出现撕裂的问题,应用实测载荷和材料数据,进行有限元静强度分析,基于采用名义应力法,采用MSC Fatigue进行疲劳分析,根据结果对内蒙皮结构做改进设计,表明导管内蒙皮结构须按疲劳强度要求进行设计,提出的... 详细信息

针对气垫船导管内蒙皮结构使用中出现撕裂的问题,应用实测载荷和材料数据,进行有限元静强度分析,基于采用名义应力法,采用MSC Fatigue进行疲劳分析,根据结果对内蒙皮结构做改进设计,表明导管内蒙皮结构须按疲劳强度要求进行设计,提出的名义应力法可用于导管内蒙皮结构疲劳强度评估。

关键词：气垫船导管内蒙皮名义应力法疲劳分析

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FSRU多点系泊设备基座疲劳分析

船舶工程 2024年第2期46卷 124-130,137页

作者：刘立维上海中远海运重工有限公司上海201913

以一艘13.7万立方米的浮式储存和再气化装置(FSRU)多点系泊设备基座为例,基于英国劳氏船级社(LR)规范,以系泊分析中各缆绳疲劳载荷作为输入,采用SESAM GENIE软件进行有限元计算得到10 kN疲劳载荷作用下的热点应力范围,通过线性换算得到... 详细信息

以一艘13.7万立方米的浮式储存和再气化装置(FSRU)多点系泊设备基座为例,基于英国劳氏船级社(LR)规范,以系泊分析中各缆绳疲劳载荷作为输入,采用SESAM GENIE软件进行有限元计算得到10 kN疲劳载荷作用下的热点应力范围,通过线性换算得到其他载荷作用下的热点应力范围。基于S-N曲线疲劳损伤公式,并考虑作业海域各海况发生概率,利用Miner线性疲劳累积方法得到使用年限内各热点的疲劳累积损伤值。结果表明,各系泊设备基座疲劳寿命满足要求,疲劳累积损伤较大值位于连接首尾横缆的系泊设备基座。该方法对于浮式海洋结构的多点系泊设备基座疲劳寿命计算具有参考意义。

关键词：浮式储存和再气化装置疲劳分析多点系泊热点应力

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中型越野油罐车罐体结构疲劳分析

中型越野油罐车罐体结构疲劳分析

作者：李兆兴西安工业大学

学位级别：硕士

军用油罐车在战场环境下承担着重要的油料运输任务,其罐体的安全性和可靠性至关重要。相较于民用罐车,军用油罐车通常面临长时间、高强度的使用,罐体会受到复杂的路面载荷与液体冲击而产生疲劳失效,严重影响油料的安全运输,因此对军用... 详细信息

军用油罐车在战场环境下承担着重要的油料运输任务,其罐体的安全性和可靠性至关重要。相较于民用罐车,军用油罐车通常面临长时间、高强度的使用,罐体会受到复杂的路面载荷与液体冲击而产生疲劳失效,严重影响油料的安全运输,因此对军用油罐车罐体的疲劳分析是确保车辆在战场环境下油料运输安全性的重要措施。为了获得在越野路面行驶时用于罐体疲劳分析的载荷谱,在分析该三轴车辆结构和越野路面特征的基础上,建立了车辆1/2垂向动力学模型和随机越野路面模型以获取罐体连接点处位移历程,采用傅里叶变换的方法,获得了罐体连接点处的位移功率谱密度作为振动疲劳分析的载荷谱。结果显示路面激励经悬架传递后,在罐体连接点处的位移曲线更加平滑,较大的位移功率谱密度对应的频率多集中在10 Hz区域。为了获得罐体在紧急制动和转向工况下受液体冲击而产生的瞬态应力响应用于疲劳分析,建立了罐体与罐内液体的有限元分析模型,采用流固耦合的分析方法,对罐体结构在30%、50%、70%三种充液比情况下的瞬态应力与变形进行计算。结果显示,在车辆制动过程中,液体冲击造成前封头变形达到15.601 mm,最大等效应力为167.26 MPa,在车辆转向过程中,纵向防波板变形较小,最大等效应力为33.201 MPa。罐体前封头、防波板人孔区域和前封头顶部与底部弧形区域应力水平较高,为罐体结构疲劳薄弱区域。针对罐车满载在越野路面行驶时罐体的寿命评估问题,基于模态分析结果与罐体所受载荷,采用模态综合法进行频率响应分析与随机振动分析后,得到薄弱区域的响应应力功率谱密度函数。随后,运用Dirlik方法转换为概率密度函数,并结合Miner线性疲劳累积损伤理论与材料的S-N曲线,完成了振动疲劳分析工作。结果显示,罐车满载在越野路面行驶时,罐体结构的疲劳破坏主要发生在横向防波板人孔区域,其最小载荷循环次数为5.655E+5次。为了研究不同充液比的液体晃动冲击对罐体结构疲劳寿命的影响,将流固耦合计算获得的罐体结构瞬态应力响应采用雨流计数法进行统计,获得载荷历程中的振幅和循环次数用于罐体结构的疲劳分析。结果表明,液体晃动导致的疲劳破坏发生在50%与70%充液比车辆制动过程中,疲劳损伤位置位于前封头顶端与底端,最小载荷循环次数为4.633E+9次;转向时的液体冲击则不会导致罐体结构发生疲劳损伤。在不同工况下对罐体结构进行疲劳分析的基础上,针对分析中发现的薄弱区域,采用有限元分析方法,探究了不显著降低罐体容量的前提下,前封头角度与封头结构刚强度之间的关系,获得了改进设计的依据。在采用15°前封头设计并在横向防波板人孔处布置加强筋后进行对比分析。结果显示,前封头与横向防波板的结构刚强度与疲劳强度提升显著。

关键词：液罐车越野流固耦合数值模拟疲劳分析

考虑循环作用特征的公路桥梁荷载谱疲劳分析方法

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中外公路 2024年第3期44卷 164-174页

作者：孙良凤郑祥隆沈明江浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310027 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310058

为了兼顾疲劳荷载谱的分析精度和实用性,该文提出了适用于单车加载和车流加载的荷载模型损伤效应比例系数和循环作用特征长度指标,通过研究典型疲劳车辆疲劳损伤效应一般规律,构建从单车作用到车流随机作用的疲劳荷载谱损伤分析方法。... 详细信息

为了兼顾疲劳荷载谱的分析精度和实用性,该文提出了适用于单车加载和车流加载的荷载模型损伤效应比例系数和循环作用特征长度指标,通过研究典型疲劳车辆疲劳损伤效应一般规律,构建从单车作用到车流随机作用的疲劳荷载谱损伤分析方法。结果表明:单辆疲劳车引起的疲劳损伤可以在集中荷载效应基础上进行比例换算,由影响线绝对面积换算的循环作用特征长度指标对单车疲劳分析有较好的适用性。随机车流引起的疲劳损伤受到桥梁跨径和车流密度的共同影响,在短跨径桥梁中,损伤效应对车流密度不敏感,车流密度的增加甚至会造成一部分结构内力幅的减小;当跨径超过一定临界值时,车流密度的影响显著加剧;由影响线积分面积换算的循环作用特征长度指标更适用于车流疲劳损伤效应分析。荷载谱等效应力幅应结合交通流状态谱进行分析,多车道损伤效应系数指标的构建应考虑车辆相遇概率、循环作用特征长度指标的影响。

关键词：公路桥梁荷载谱疲劳荷载模型疲劳分析循环作用特征长度

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三筒导管架吸力筒基础疲劳分析

中国水运(下半月) 2024年第5期 52-54页

作者：李春郑蔡小莹陈立上海勘测设计研究院有限公司

基于上部风机等效疲劳载荷和波浪概率分布数据，采用S-N曲线和线性疲劳叠加法，建立三筒导管架结构关键位置的疲劳损伤分析计算方法。以辽宁某实际海上风电工程为例，选用该工程中的导管架吸力筒基础作为分析对象，通过SACS和大型有限... 详细信息

基于上部风机等效疲劳载荷和波浪概率分布数据，采用S-N曲线和线性疲劳叠加法，建立三筒导管架结构关键位置的疲劳损伤分析计算方法。以辽宁某实际海上风电工程为例，选用该工程中的导管架吸力筒基础作为分析对象，通过SACS和大型有限元分析软件建模对上部风机的风载荷等效疲劳载荷和波浪力造成的疲劳进行计算，得到风载荷及波浪载荷单独作用下的三筒导管架结构关键位置的疲劳损伤值，并采用线性叠加法进行线性求和，得到风浪联合作用下的疲劳损伤值。结构疲劳计算中考虑筒-土相互作用，风载荷和波浪载荷对风机基础疲劳影响都较大，波浪载荷造成的疲劳更为显著。

关键词：海上风电导管架吸力筒基础疲劳分析风浪联合作用

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仿手工缝合勾线机构凸轮廓线设计及疲劳分析

机电工程技术 2024年第8期53卷 248-252,262页

作者：刘泳汝柳倩侯玉秋刘健天津工业大学工程教学实习训练中心天津300387 滕州市综合检验检测中心山东枣庄277599 天津工业大学机械工程学院天津300387

针对应用于高速轻载环境下凸轮设计问题,以特种缝合设备珠边机的仿手工线迹缝合勾线机构工作过程为例,使用SolidWorks建立凸轮滚子机构基本模型,基于从动件运动规律利用反转法求解出从动件滚子中心点的运动轨迹,对比不同廓线的运动规律... 详细信息

针对应用于高速轻载环境下凸轮设计问题,以特种缝合设备珠边机的仿手工线迹缝合勾线机构工作过程为例,使用SolidWorks建立凸轮滚子机构基本模型,基于从动件运动规律利用反转法求解出从动件滚子中心点的运动轨迹,对比不同廓线的运动规律,生成正弦凸轮廓线,然后基于SolidWorks的Motion分析功能,对凸轮运动参数和实际廓线进行优化,并利用MATLAB对其运动性能进行分析验证;为了进一步提高凸轮的疲劳寿命,通过Workbench的Ncode模块,对凸轮建立动力学模型,建立了关于盘形凸轮的寿命优化模型,采用模拟退火算法对七次多项式曲线的系数进行优化,得到新的廓线模型,用Ncode模块计算其最小寿命提高到原来的14倍左右,验证了所提出的凸轮设计方法的优越性。

关键词：凸轮廓线高速轻载反转法运动仿真 MATLAB 疲劳分析

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渐变附着式起重机风致响应及疲劳分析

山东建筑大学学报 2024年第4期39卷 25-31,38页

作者：刘金樟王有志周磊烟台黄金职业学院资源与土木工程系山东烟台265401 山东大学土建与水利学院山东济南250061 杭州市钱江新城开发集团有限公司浙江杭州310016

起重机风载特性的研究有助于确定起重机的薄弱环节、制定附着杆的附着方案,从而提高其安全性。文章以SP7525型平头式起重机为原型,建立ABAQUS有限元模型,通过自回归Auto Regressive改进模型模拟了风速时程,采用雨流计数法并引入应力-寿... 详细信息

起重机风载特性的研究有助于确定起重机的薄弱环节、制定附着杆的附着方案,从而提高其安全性。文章以SP7525型平头式起重机为原型,建立ABAQUS有限元模型,通过自回归Auto Regressive改进模型模拟了风速时程,采用雨流计数法并引入应力-寿命曲线处理应力时程,探索了渐变附着式起重机的风致动力响应及疲劳损伤规律。结果表明:塔吊附着杆的风致应力数值随塔吊高度的增加而增大,不等长附着状态下,FZG7-1、FZG7-2、FZG7-3的风致应力值分别降低了5.70%、5.17%、7.78%;平衡臂、起重臂以及接近塔顶处塔身的疲劳损伤度量级为10^(-9)~10^(-8);FZG n-1、FZG n-3相对FZG n-2的风致应力值分别增大了10.10%、23.15%,且疲劳损伤度增加了1~2个数量级;塔吊采用不等长附着形式具有更高的安全性。

关键词：渐变附着式起重机 Auto Regressive模型风致响应疲劳分析

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选煤弧形筛筛板弧形座的柔化及疲劳分析

机械管理开发 2024年第5期39卷 92-93,96页

作者：裴亮山西中招招标代理有限公司山西太原030000

基于选煤弧形筛的工作原理,提出一种选煤弧形筛筛板弧形座的柔化及疲劳分析方法。此方法需构建选煤弧形筛筛板弧形座模型,以此为基础实施选煤弧形筛筛板弧形座的柔化及疲劳分析,通过分析结果验证方法有效性的同时,也能够确认选煤弧形筛... 详细信息

基于选煤弧形筛的工作原理,提出一种选煤弧形筛筛板弧形座的柔化及疲劳分析方法。此方法需构建选煤弧形筛筛板弧形座模型,以此为基础实施选煤弧形筛筛板弧形座的柔化及疲劳分析,通过分析结果验证方法有效性的同时,也能够确认选煤弧形筛筛板弧形座的使用寿命情况。此外,研究中还会将此方法应用于工程实践,进而对各类选煤弧形筛弧形座的使用寿命进行检验分析。

关键词：选煤筛弧形筛筛板弧形座柔化分析疲劳分析

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半潜生产平台上部模块疲劳分析

石油和化工设备 2024年第5期27卷 209-212,160页

作者：薄景富赵阔尹晓明李娟张媛海洋石油工程股份有限公司天津300451

半潜生产平台作为一种常见的深水平台形式,其上部模块与下部船体组成一个整体结构,参与平台整体强度,同时由于环境条件恶劣、往复循环受力,极易造成结构疲劳损伤,从而发生焊缝断裂甚至结构破坏等问题。疲劳分析是上部结构设计的主要控... 详细信息

半潜生产平台作为一种常见的深水平台形式,其上部模块与下部船体组成一个整体结构,参与平台整体强度,同时由于环境条件恶劣、往复循环受力,极易造成结构疲劳损伤,从而发生焊缝断裂甚至结构破坏等问题。疲劳分析是上部结构设计的主要控制工况之一。依托某深水半潜生产平台项目,开展半潜生产平台上部模块疲劳分析方法研究,系统总结浮式结构疲劳评估的关键设计原理和标准规范,给出一套适用于半潜生产平台上部模块疲劳分析的方法和流程,为后续的结构选型、优化等设计研究工作提供技术支持。

关键词：半潜生产平台上部模块疲劳分析