潜艇加肋圆柱壳壳板轴对称破坏模式的极限状态分析

通过对弹性基础梁的复杂弯曲进行塑性极限状态分析,得到了表示潜艇加肋圆柱壳在静水外压下,壳板轴对称变形的极限状态判据和极限载荷的计算方法。并用模型试验对计算方法进行了验证。

潜艇锥柱结合壳焊趾表面裂纹疲劳寿命计算

随着潜艇用钢屈服强度的不断提高 ,潜艇耐压壳体的直径及锥壳的半锥角的不断加大 ,潜艇耐压壳体锥柱结合壳连接焊缝焊趾处的疲劳寿命已越来越受到设计人员的重视 ,但目前还没有可靠的设计方法可以遵循。针对潜艇锥柱结合壳连接焊缝处的受力特点为压弯组合应力 ,在分析了平行于裂纹面的应力、曲率的约束以及液楔的作用对潜艇焊趾表面裂纹疲劳寿命的影响进行分析后认为 ,潜艇锥柱结合壳焊趾表面裂纹疲劳寿命计算可以采用对压应力进行修正的应力强度因子计算模型。本文给出了对压应力进行修正的应力强度因子计算式 ,在此基础上提出了一套能考虑焊趾处应力集中以及焊接残余应力等影响的受压弯应力焊接结构焊趾裂纹疲劳寿命计算方法。对初始表面裂纹形状和大小对疲劳寿命的影响进行了系列计算。计算结果表明 ,本方法预报出的疲劳寿命与实验结果在量级上是吻合的 。

压弯载荷下焊趾表面裂纹工程萌生寿命预测

首先定义焊趾处从无裂纹到检测到表面裂纹长度达到 1.5mm时对应的循环次数为裂纹“工程萌生寿命”。给出了基于修正Neuber法并考虑焊接残余应力等影响的焊接结构焊趾裂纹工程萌生寿命计算方法。用成一定角度对接焊板试件和轴向加载获得压弯组合应力 ,以 980钢板焊接件为试件 ,在压弯组合应力的作用下 ,对焊趾表面裂纹萌生寿命进行了实验研究 ,确定了焊趾处的疲劳缺口系数。该结果可用于疲劳热点部位的受力特征为压弯组合应力的潜艇耐压壳。

压弯组合应力下高强钢焊接板表面裂纹疲劳寿命计算

潜艇上浮下潜运动使得其耐压壳承受交变的外压载荷。潜艇耐压壳的疲劳热点为锥—柱过渡结构连接焊缝焊趾处 ,该处所受的应力特征为压弯组合应力。压弯组合应力下表面裂纹应力强度因子及其疲劳寿命的计算尚无报道。弄清楚压弯组合应力作用下带表面裂纹焊接板试件的疲劳特性对潜艇等结构的疲劳研究是必要的。文中提出用成一定角度的对接焊板试件和轴向加载获得压弯组合应力来模拟潜艇耐压壳锥—柱焊接结合区的应力特征的实验方法。用980高强钢作试件 ,研究焊趾处预制表面裂缝 ,并在压弯组合应力为特征的疲劳载荷作用下表面裂纹的疲劳行为。给出高强钢焊趾表面裂纹在压弯组合应力下应力强度因子及其疲劳寿命计算式。该结果可供海洋平台。

焊接残余应力场中裂纹闭合模型

潜艇结构内广泛存在复杂分布的焊接残余应力,对焊接结构表面裂纹的扩展有很大的影响.利用权函数方法,结合Newman-Raju提出的表面裂纹在压弯组合应力下的经验公式,计算表面裂纹焊接残余应力的应力强度因子;并利用K相似原理,把表面裂纹问题转换为中心贯穿裂纹问题;利用Newman裂纹闭合模型模拟裂纹扩展,研究残余应力场内的裂纹闭合现象,并实现残余应力场内的裂纹扩展研究.该方法也可以用于随机载荷下残余应力场内裂纹扩展研究.

材料非线性性质的解析表达

将材料拉伸实验曲线由比例极限到屈服极限（或名义屈服限）的非线性段，用一个含有四个参数的解析式子来表达。在此基础上，根据材料特性及最小二乘法原理，对９种金属材料的拉伸实验数据进行曲线拟合，得到各自相应的参数值。最后通过误差分析，验证了上述解析式的可用性，并阐述了它的实际意义。

潜艇锥柱结合壳焊缝焊趾处初始裂纹尺寸评定

潜艇锥柱结合壳焊缝焊趾处是结构疲劳热点部位,该处焊接缺陷初始裂纹尺寸的评定对于结构疲劳寿命的计算有着重要的意义.文章从不同角度,分别采用检测仪器灵敏度的下限、工程上定义的萌生阶段、焊缝的评级标准以及探伤缺陷的统计分布等方法对焊接缺陷进行评定分析,最终得出初始裂纹尺寸为:c0=2.5 mm,a0=0.1 mm.结合断裂力学方法,对该处疲劳寿命进行了分析,与实验结果比较得知,该评定结果与实际符合,在工程应用中具有可信度.

980钢焊接接头在谱载荷作用下的疲劳裂纹扩展

对 98 0钢焊接接头在谱载荷作用下的疲劳裂纹扩展行为进行了初步研究。用 980钢焊接接头制成两种标准CT试件 ,裂纹分别开在焊缝金属上和焊趾处平行于焊缝方向 ,在两种谱载荷下进行了疲劳裂纹扩展试验。采用Wheeler模型进行谱载荷作用下裂纹扩展分析 ,得到焊缝金属的载荷延滞效应明显 。

某种新的高强度钢非线性品质的研究

根据比例极限定律（简称ＰＬＬ）［１］，将材料拉伸试验数据进行曲线拟合，得到ＰＬＬ材料常数及相应的计算误差分析说明该材料的非线性品质是稳定的。

压弯组合应力下高强钢表面裂纹形貌变化规律实验研究

分析了压应力对表面裂纹应力强度因子的影响 ,给出了压应力影响修正系数和压弯组合应力作用下表面裂纹形貌变化的统一表达式 .提出用焊接角度板和轴向加载获得压弯组合应力来模拟潜艇耐压壳锥柱焊接结合区的应力特征的实验方法 .用 980高强钢作试件 ,对压弯组合应力作用下的表面裂纹的疲劳行为进行了实验研究 .描述了压弯疲劳载荷下面的裂纹形貌变化 .

6自由度船舶运动模拟系统

介绍了6自由度船舶运动模拟系统的研制概况及其工作原理。该系统的主要功能是模拟船舶在海浪上的运动状态，可为船舶及船用设备进行动态可靠性的研究提供一种新的实验研究方法。

潜艇结构疲劳裂纹形成寿命的分析

以新的高强度钢潜艇锥柱过渡结构为对象 ,分析了该潜艇结构疲劳热点处的应力及焊接残余应力 ,这种焊接结构的焊接残余应力为横向最大值 0 .3σs,纵向最大残余应力 0 .3 5σs.计及残余应力影响 ,用局部应力应变法对该潜艇结构的疲劳裂纹形成寿命进行了计算 ,结果表明该潜艇结构在给定条件下不会萌生疲劳裂纹 .

梁柱问题和压杆第二类稳定问题的共性

采用一种简化的强度利用率函数,求出了具有初始挠度,初偏心和横向载荷作用的轴心压杆的轴向载荷的解析算式。并用附加弯矩的概念论述了区分压杆的强度和稳定问题的标志,说明压杆的第二类稳定问题和梁柱问题具有共性——均属于强度问题。25个压杆模型实验的数据给于了验证。

潜艇耐压船体破坏载荷预测的一种新方法

本文提出了用灰色系统理论预测破坏载荷的计算方法，并通过新的高强度钢材环肋圆锥壳的球壳模型实验验证了该方法的正确性，建议今后在模型实验和现役潜艇的耐压船体寿命估算中采用这种方法。

潜艇结构材料低周疲劳的损伤力学分析

采用损伤力学的观点和方法，分析在局部区域内（焊缝区）材质劣化对疲劳的影响，给出疲劳寿命减少系数ＫＤ ，在损伤条件下计算潜艇的低周疲劳寿命．

潜艇载荷称重系统

潜艇载荷称重系统的功能 ,是在潜艇建造过程中对潜艇的载荷进行准确完整称重 ,统计计算潜艇的载荷和重心 ,分各个阶段预报载荷的偏离对于潜艇水下均衡性能的影响 ,提供完工载荷文件。

结构承压能力的模型实验原理

支配结构承受静态压力现象的物理法则是其材料的应力应变关系。通过对承压结构模型实验的相似准则数进行分析和定义。根据其物理法则可以导出指导模型实验的相似法则,并得到结构承压能力的模型实验新原理。该原理不仅包括了传统相似理论中的严格相似条件,而且可以打破那些严格条件获得进行结构承压能力模型实验的一种新方法。

压弯应力下焊趾表面裂纹疲劳性能试验研究

潜艇耐压壳锥柱焊接过渡结构所受的应力特征为压弯组合应力 ,该处是潜艇耐压壳疲劳的热点区域。弄清楚压弯组合应力作用下成一定角度对接的焊接板结构试件的疲劳特性对潜艇等结构的疲劳研究是必要的。本文提出用焊接角度板轴向加载获得压弯组合应力来模拟潜艇结构耐压壳锥 -柱焊接结合区的应力特征的实验方法。用980高强钢作试件 ,研究了焊趾处预制表面裂缝 ,并在压弯组合应力为特征的疲劳载荷作用下表面裂纹的疲劳行为。给出了高强钢焊趾表面裂纹在压弯组合应力下应力强度因子及其疲劳寿命计算式。该结果可供海洋平台。

高强度材料402钢的低周疲劳性能实验研究

对高强度材料 40 2钢进行了低周疲劳性能实验 ,通过应变为 0 .2 5 %到 1 % ,1 0级别 40根有效试样恒应变控制实验 ,给出了 40 2钢的应变疲劳曲线图和应变疲劳特性参数 ,为对 40 2钢建造的船舶结构进行疲劳分析提供了可靠的实验数据 .

潜艇用高强度钢在程序块载荷作用下的疲劳裂纹扩展

对潜艇用高强度钢在程序块载荷作用下的疲劳性能进行了初步研究 .以蒙特卡洛法模拟潜艇的随机载荷获得的潜艇下潜深度随机数列为基础 ,编制了 3种程序块载荷谱 .进行了恒幅载荷以及程序块载荷作用下的疲劳试验 .引入等效循环数来计算一个程序块的当量循环数 ,从而简化计算过程 .简化计算结果与循环累积计算结果以及试验实测值进行了对比分析 ,计算结果要比实测值大 。