拖航安全性影响因素权值的确定方法

运用重要度排序指数法对拖航安全性影响因素的权重进行评价,对变权综合决策方法在舰船拖带中的应用进行了探讨.针对舰船拖带这一多目标决策问题建立了决策模型,对于影响拖带安全的主要指标的权重给出了相应的计算方法,并通过实例对拖带方案进行了评估,为舰船拖带的最优化评定提供了有效的解决途径.     

风作用下缆船拖带非线性系统运动数值模拟

基于船舶操纵性运动方程和拖缆的三维动力学运动方程,提出了被拖点位置匹配的方法,建立了拖船—拖缆—被拖船系统的非线性整体拖带动力学模型.为了考察被拖船航向稳定性与横向稳性的关系以及风载荷作用的影响,被拖船采用水平面四自由度运动方程,并引入了风的作用力和力矩.拖船采用PD控制方法较真实地模拟了拖船航向改变的运动过程.对一个拖船—拖缆—被拖船系统(5 000 t的拖船和3 000 t的被拖船)在时域内进行了风作用下拖带运动的模拟.计算结果表明,风力增大拖带航向稳定性降低,拖带航向稳定是横向稳的必要条件.数值计算结果归纳出判别被拖带船航向稳定性的极坐标图,该极坐标图表明顶风航行较顺风具有较强拖带航向稳定能力,但是拖带航向稳定性区域很小,而顺风和顺斜风拖带比顶斜风具有更大的拖带航向稳定性区域.     

位移不连续法在裂纹扩展仿真中的应用

探讨了在应用位移不连续法仿真裂纹扩展时对加载方式、裂纹扩展长度及应力强度因子计算等问题的处理方法,并据此编制了仿真程序,分析了裂纹在单向压载作用下的扩展趋势和应力变化,具有一定的工程应用价值。     

建立战损舰艇拖带方案的优化决策模型

对战损舰艇拖带方案的优化决策作了一些探讨,包括优化决策理论的选择,影响舰艇拖带安全的相关指标及指标权重的计算方法,并根据多目标决策理论建立了衡量拖带方案优劣的综合指标,从而建立了战损舰艇拖带的方案的优化决策模型,并进行了实例验证,证明了该模型可行性较好,并已编程实现。该决策模型能根据实际情况选定更多的供决策的相关指标,进行扩展,对实施战损舰艇拖带方案的优化选择有一定的参考价值。     

船舶尾流感应电场特性研究

用麦克斯韦方程推导了船舶尾流感应电磁场的两层模型计算公式,并对船舶尾流感应电磁场的特性进行了仿真分析,重点分析了尾流感应电场的水下特性。仿真结果表明:感应电场信号在水下具有频率低、距离越远幅值衰减速度越小、功率谱为线谱的特性,因此可用于船舶的远程水下探测。实测船舶电场数据表明:船舶尾流感应电场是可测的,有明显的低频特性,实测数据的量级和功率谱均与理论模型基本一致,证明了该理论模型的正确性。     

层状磁电弹半柱中同轴界面上的裂纹相互作用规律

针对“磁电弹-正交基体-磁电弹”3层半柱结构中2个同轴界面同时开裂的问题,建立了其断裂力学理论模型.运用位错模拟法和Green函数法,推导了裂纹问题的奇异积分方程组,并得到了应力强度因子的数值解.基于参数分析,讨论了层厚和裂纹的环向相对位置对应力强度因子的影响规律,阐明了其中的刚性边界效应、自由边界效应、屏蔽效应和干涉效应,揭示了屏蔽与干涉相互竞争所引起的局部区域内应力强度因子的特殊振荡现象.相关结论可为层状磁电弹智能器件的防断裂优化设计提供理论参考.     

复合材料单面胶接修复含中心裂纹铝合金板的疲劳特性分析

利用ANSYS有限元分析软件,建立了复合材料单面胶接修复铝合金裂纹板的裂纹长度参数化的有限元模型,分析了修复结构的裂纹尖端应力强度因子及其变化幅值的规律;与试验测试结果相结合,得到了描述修复结构疲劳特性的Paris公式材料常数;碳纤维、玻璃纤维复合材料胶接修复铝合金裂纹板的材料常数C、m分别为6.76×10-10、2.27和7.89×10-10、2.33。     

舰船回转运动时拖曳声纳阵位预报研究

根据船舶操纵性标准方程 ,预报了拖船水平面的操舵回转运动 ,由此确定船舶操舵回转时拖点的速度作为拖曳声纳运动预报的拖点边界条件 .利用拖缆回转运动计算程序 ,计算了船舶回转时拖曳声纳阵位 ,初步讨论了船舶操舵回转对拖曳声纳的影响 .     

对5000吨矿砂驳(5010)号断裂原因的探讨

自5000吨矿砂驳(5010)号在码头装载矿砂时突然断裂以来,引起我国造船界的广泛重视,已发表了许多分析和探讨该船断裂原因的文章。在[3]中公布了长江船舶设计院对该船进行强度校核的结果(包括纵强度、横强度和扭转强度等)。认为该船在正常营运条件下强度是足够的。由此提出,该船可能是由于海损后,船舶“带病”航行,使可能存在的脱焊和裂纹的影响日益扩大,抗扭能力下降,终于导致产生这     

船舶结构剩余强度的研究进展

船舶结构剩余强度是船舶结构力学领域一个新的研究方向．从基本概念、定义、度量和分析方法等方面介绍了船舶结构剩余强度研究的发展状况,并对今后的研究方向提出了建议．     

双向受载裂纹板的碳纤维复合材料补片的胶接修补分析

建立了碳纤维复合材料补片胶接修补双向受载裂纹板的3D有限元模型,分析了补片的单面胶接修补效果,探讨了补片材料、铺层顺序、补片长度及载荷比等对裂纹应力强度因子的影响规律。结果表明:复合材料补片的存在使裂纹板垂直裂纹方向载荷和平行裂纹板方向载荷发生耦合作用,从而影响补片修补效果。平行裂纹方向的压应力可降低裂纹尖端的应力集中因子,而拉应力可提高裂纹尖端的应力集中因子。     

含裂纹钢板复合材料修补疲劳寿命数值分析

用ANSYS有限元软件对复合材料修复含边裂纹、中心裂纹和切口的钢板的疲劳寿命进行了数值分析.研究了边裂纹、中心裂纹长度对钢板疲劳寿命的影响,分析了碳纤维增强复合材料对3种损伤钢板疲劳寿命的修复效果.计算结果显示,修补后结构件的疲劳寿命可延长3～50倍.     

关于民爆器材标准化与采煤安全的初步探讨

文章介绍了民爆器材标准化对采煤安全的影响,阐明了煤矿许用民爆器材是煤矿井下采煤安全的重要因素之一,并主要从制定实施民爆器材标准、制定实施民爆器材管理规章和规范民爆器材使用过程与采煤安全,进行了分析和探讨。     

在爆炸载荷作用下固支梁或筒形弯曲板的塑性动态断裂

本文运用刚塑性分析方法研究了在爆炸载荷作用下固支梁的全塑性动态断裂过程。在爆炸载荷作用下,固支梁将首先在固支端进入塑性变形,当固支端塑性铰转角达到其临界值,或固支端处初始裂纹尖端张开位移达到其临界值时(如果固支端有初始裂纹的话),固支端将产生开裂和裂纹扩展。本文解给出了在动态断裂过程中固支梁裂纹扩展长度、裂纹扩展速度以及梁的轴向约束力随时间变化的规律,并给出了不同载荷幅值下梁的启裂条件和止裂条件以及最终裂纹扩展长度和最大挠度。该分析解也适用于固支筒形弯曲板的断裂问题。     

压电材料中的共线非等长多裂纹问题

建立了横观各向同性压电材料中的共线非等长多裂纹模型。将裂纹模拟为连续分布的广义位错,推导了单点广义位错的格林函数,并基于此得到了共线非等长多裂纹的奇异积分方程组,最后由数值计算给出了裂纹尖端的能量释放率。对奇异积分方程组的退化分析和对称条件下的数值结果的讨论,验证了本文结果的正确性。研究表明:当共线裂纹间距小于裂纹长度时,裂纹尖端场存在显著的干涉效应;裂纹越长,干涉效应越显著;电载荷系数越大,能量释放率也越大;相对于外侧尖端而言,共线裂纹内侧尖端对电载荷系数更为敏感。     

关于民爆器材标准化与采煤安全的初步探讨

本文介绍了民爆器材标准化对采煤安全的影响,阐明了煤矿许用民爆器材是煤矿井下采煤安全的重要因素之一,并主要从制定实施民爆器材标准、制定实施民爆器材管理规章、规范、民爆器材使用过程与采煤安全等方面进行了分析和探讨。     

三维表面裂纹扩展轨迹与数值仿真研究

针对三维表面裂纹扩展形态和轨迹难以预测的特点,基于ANSYS有限元分析软件,利用三维裂纹扩展仿真方法,开发三维裂纹扩展程序,研究典型的三维表面单裂纹与三维非等大共面表面双裂纹扩展轨迹,实现了任意三维多裂纹扩展轨迹的数值模拟。主要研究内容与结论如下：针对三维表面单裂纹模型,当初始裂纹形状c/a>1时,最深处的应力强度因子值大于自由表面处应力强度因子值,随着裂纹的不断扩展,前缘会渐渐趋于稳定的圆形。而对于三维非等大共面表面双裂纹,较大的裂纹扩展速率大于较小的裂纹。开始时2条裂纹均沿光滑的样条曲线扩展,后来受到另一条裂纹的影响,在彼此接近处,由于应力放大作用,此部位的应力强度因子变大,扩展速率也会高于裂纹前缘其他部位。     

柔性爆炸带起飞时受力分析

在火箭拖带柔性爆炸带的起飞过程中,爆炸带容易出现突破口和拉断现象,本文分析了爆炸带起飞时受力状况;推爆炸带体的强度与火箭发动机推力,爆炸带直径,装药体密度等因素有关的计算公式,为今后火箭爆破器材总体设计中有关参数的选取和爆炸带强度设计提供了理论依据。     

EM-PF参数估计的直升机主减速器裂纹增长预测模型

针对如何有效利用设备故障监测过程中获取的有限的直接状态信息和大量的间接状态信息,进行故障预测的问题。首先建立了Gamma退化过程状态空间模型;进而在EM中嵌入PF技术,实现了参数求解,并通过仿真方法验证了估计精度;最后根据UH60直升机主减速器行星架的振动特征和裂纹长度数据,将预测模型应用于行星架裂纹增长过程,对任意时刻的裂纹长度进行了预测。实例表明该预测模型可以以较高的精度估计行星架实际裂纹长度。     

大功率密度舰船推进电机的隔振系统设计

针对新型舰船大功率密度推进电机低频隔振系统有限元实体建模计算代价大、结构尺寸不定等难题,以某新型推进电机隔振系统设计校核为背景,通过在有限元软件中建立隔振系统简化模型,分析了系统模态、船舶不同姿态下、主机不同工况下轴系对中校核。分析结果与理论模型的对比结果证明:基于有限元简化模型的船舶主机隔振系统研究方法简便可行,可为复杂隔振系统的设计及理论分析提供一种新的建模方法。