链式海底地震仪节点结构设计与试验

海底地震仪是一种重要的海洋地震观测设备。针对中国近岸浅海洋流噪声大和人类活动频繁的特点,提出链式地震观测方式并对链式海底地震仪节点进行机械结构设计。首先根据内部构件尺寸与布局对地震仪节点整体结构进行设计;然后通过理论计算与有限元仿真方式确定地震仪节点仓体的壳体厚度、端盖厚度和密封尺寸;最后通过压力试验验证所设计的地震仪节点结构的耐压和水密性能符合要求,通过地震观测对比试验验证其接收天然地震的能力。此链式海底地震仪未来将应用于浙江近海的实际地震观测,提供实时连续的地震观测数据。

齿形滑环组合密封的摩擦力矩计算

利用ABAQUS有限元软件对齿形滑环组合密封件进行建模仿真,采用网格重划技术保证仿真结果收敛,得到不同介质压力下的动密封接触面的压力分布曲线,并且进行二次多项式拟合计算得到齿形滑环组合密封的摩擦力矩理论计算值。通过搭建动密封测试平台,实际测试不同介质压力下齿形滑环组合密封的密封效果,并且得到摩擦力矩的实验值,结果摩擦力矩理论值和实验值基本吻合。结果表明:齿形滑环组合密封效果良好,摩擦力矩的理论计算基本正确,该密封的摩擦力矩与介质压力之间基本呈线性关系。

周向波纹圆柱壳屈曲特性试验研究

本文研究了在均布外压作用下,周向波纹圆柱壳的非线性屈曲问题,以及波纹幅值对屈曲的影响。首先,采用3D打印技术制作了6个树脂波纹圆柱壳,相同幅值的模型均打印了2个,测量了其真实壁厚和真实圆柱壳的几何形状,并进行静水压力试验,然后用专业软件对真实圆柱壳体进行非线性分析。有限元计算和试验结果一致表明,随着波纹幅值的增大,圆柱壳抵抗屈曲变形的能力也随之增大,并且真实圆柱壳的后屈曲失稳模式与试验模型的破坏形式一致。

纵向波纹柱形耐压壳屈曲特性研究

采用数值分析的方法,研究一种纵向波纹柱形耐压壳的屈曲特性。首先,基于圆柱形耐压壳设计了一种纵向波纹柱形耐压壳。在此基础上,建立不同厚度的纵向波纹柱壳和圆柱壳的数值模型,通过数值计算,对比分析两种耐压壳在均布外压作用下的稳定性,探讨厚度对两种壳体在均布外压作用下屈曲特性的影响规律。研究结果表明,在均布外压作用下,纵向波纹柱形耐压壳承载能力明显优于圆柱耐压壳,随着壳体壁厚增大,纵向波纹柱壳屈曲载荷相对圆柱壳的增幅总体呈减弱趋势。

大深度救生钟耐压结构的优化设计

针对某型救生钟的救生舱耐压壳体,推导出典型水下耐压结构的计算公式,建立结构优化数学模型,并编制计算程序以求解结构最优尺寸,在此基础上确定耐压结构的设计尺寸。对设计结果采用有限元计算和规范计算比对分析,结果证明采用程序计算设计的优化尺寸满足工程要求。本文提供的计算方法可为水下环肋耐压壳体结构工程设计提供参考。