Effect of cold-working on corrosion induced damage in lug joints

Lug joints are preferred joineries for transferring heavy loads to parent components in aerospace vehicles.They experience corrosion due to environmental conditions,improper surface finishes and rubbing displacement between the pin and lug-hole.This causes damage of different sizes and shapes near the lug-hole.Stiffness degradation due to corrosion-induced damage is modelled as a through-pit at one of the identified critical locations through stress analysis.The effect of this pit on fatigue crack initiation life is estimated.Lug-hole is pre-stressed by cold-working and the benefits of inducing plastic wake on the intended performance of the lug joint during the damages due to corrosion are brought out and compared with non-cold-worked lug-hole.Numerical analysis is performed on this lug joint with pressfit.The results obtained highlight the benefits of cold-working and the methodology can be extended to damage growth and analyse the effect of surface treatments for better structural integrity of components of aerospace vehicles.

面向船舶吊装工艺安全评估的有限元快速建模方法研究

分段吊装是船舶建造中的一项重要工艺,为精准模拟船舶吊装作业过程中眼板结构节点的应力分布,在船舶吊装有限元强度计算时眼板区域需进行细网格计算.基于由几何方法添加辅助硬点并生成过渡单元的思路,提出了一种眼板有限元细网格快速生成方法.在粗网格的基础上,将眼板几何模型进行网格细化并根据布置位置与粗网格相连接.基于HyperMesh二次开发,编制了实用可靠的程序,提高了眼板的建模计算效率.

FPSO生活楼模块吊排结构强度与优化

针对浮式生产储卸油轮(FPSO)生活楼模块整体吊装安全需求,开展FPSO生活楼模块整体吊装过程中吊排结构型式与强度优化设计研究。基于板式吊排结构强度校核理论,利用有限元分析软件ABAQUS参数化建模对吊排强度进行分析,提出吊排结构优化流程;通过迭代计算,对不同承载能力的吊排结构进行优化定型。研究结果表明:优化定型后的吊排结构质量小于原始结构质量,在结构强度允许范围内,实现了整体结构的轻量化,研究结果可为整体式吊排结构设计提供一定参考。

岛礁环境对吊耳疲劳性能影响研究

目的 研究吊耳在岛礁环境下的腐蚀特征及其对疲劳性能的影响。方法 通过开展吊耳试验件的岛礁自然环境试验,测试其不同在试验周期的疲劳性能,分析断口形貌、元素含量变化,研究腐蚀对吊耳抗疲劳性能的影响。结果 在1a的岛礁自然环境试验中,吊耳的腐蚀部位主要为表面镀层,并且呈非均匀腐蚀特征。随着试验时间的延长,吊耳平均疲劳断裂循环次数呈下降趋势,疲劳断口的韧性断裂特征减弱,并且氢含量有所增加。吊耳内部存在MnS夹杂物,位于韧窝底部。结论 吊耳表面点蚀坑、内部MnS夹杂物对疲劳载荷作用下裂纹的萌生和生长起到促进作用,降低了其抗疲劳性能,应加强腐蚀防护和质量控制。

波浪自适应救助艇收放连接装置设计

为有效缓解风浪对高海况下波浪自适应救助艇收放作业的影响,提升其安全性和稳定性,针对双体船波浪自适应救助艇特殊的船体结构,设计与其适配的连接装置,根据五级海况下的工作条件和收放要求对连接装置自身结构及与船体装配之后的整体结构进行强度校核,验证连接装置的强度满足设计要求和安装位置的合理性。通过搭建收放系统整体的动力学模型得到连接装置在收放过程中的动态强度,保证其能在五级海况下实现对波浪自适应救助艇的收放。

带凸台无底缸体零件的多向模锻工艺研究

为了保证气缸、液压缸在服役过程中的可靠性和稳定性,其毛坯必须采用锻件。针对带凸台无底缸体零件内部中空、外侧带有凸起的结构特点,制定其锻件图。通过对比坯料填充模腔的成形过程、锻造载荷、锻件应变分布、锻件温度分布、模具温度分布,对4种多向模锻方案进行了有限元模拟研究,得出了最佳多向模锻操作方案。按照此方案设计模具和试验,成形出尺寸合格的缸体锻件。

圆柱齿轮滚轧成形数值模拟与突耳控制

滚轧成形技术可有效提高金属材料利用率、改善齿轮疲劳强度。对直齿圆柱齿轮的滚轧成形技术进行研究,推导齿面方程,实现了齿面点计算,利用DEFORM软件对直齿圆柱齿轮滚轧成形过程进行了模拟仿真,分析了等效应力场、等效应变场以及滚轧力的变化情况,明晰了各个阶段最大应变发生于坯料齿形中点偏齿根处、应力最大值在模具轮和坯料的接触处这一规律;探索了滚轧中突耳缺陷的形成机制,研究了摩擦因数对突耳的作用规律,实现了面向突耳控制的摩擦因数的优选,为圆柱齿轮的滚轧成形加工提供了理论基础。

飞机典型接头破坏试验与有限元分析

为对某型飞机副翼典型耳片接头进行强度校核,采用Johnson-Cook塑性本构模型开展有限元非线性破坏分析,计算接头破坏载荷及其破坏模式,并与试验结果进行对比验证。分析结果与试验结果相对误差在5%以内,破坏模式与试验完全一致,验证方法的准确性与有效性。

海上升压站导管架耳板式吊点设计与强度校核

吊点是海上升压站导管架吊装的关键受力结构,合理设计吊点结构并对其进行强度校核是吊装作业顺利完成的保障。文章以某海上升压站导管架为例,研究了导管架耳板式吊点的设计及理论计算强度校核方法;基于有限元分析技术,通过2种方法模拟导管架的吊点,校核结构强度并探讨筋板布置对主腿受力性能的影响。结果表明,壳单元模拟的结果偏于保守,合理布置筋板对结构应力集中现象有一定的改善。

lug-down测试的不透光烟度数据采集设计

以不透光测试理论与lug-down(加载-减速)测试为基础,提出了在烟度测试过程中必须进行零点标定、线性检查,在采集数据中采用了抗干扰处理和实时修正。设计了消除零点标定误差的算法,提出了线性度检查的方法和范围,给出了烟度数据采集的IIR滤波计算方法及步骤,设计了一个独立的参考通道监测发光源强度,从而对采集数据进行实时修正。该采集方法用于实际测试中,较好地满足了lug-down测试要求。

拟南芥和大白菜LUG蛋白家族的生物信息学分析

LUG蛋白属于WD40超家族基因,具有7个重复的WD40结构域,参与花器官的发育。本项研究系统鉴定了7个拟南芥和5个大白菜的LUG基因,并对这些基因编码的蛋白质序列进行了序列保守性和系统进化分析。结果表明,除了AtLUG6含有5个重复的WD40结构域之外,其余所有的LUG蛋白都具有7个重复的WD40结构域。在进化上,LUG蛋白家族可分为两个不同的亚家族,并且这种特征在拟南芥和大白菜分离之前就已经形成。

基于CFD的尾部吊耳对船舶阻力的影响分析

为了分析尾部吊耳对船舶阻力的影响,进行阻力性能验证,采用非定常方法进行阻力模拟,分别对比尾部未安装吊耳与安装吊耳时的船体阻力。根据计算结果,未安装吊耳与安装吊耳的船体摩擦阻力偏差为0.12%,剩余阻力偏差为-0.37%,总阻力偏差为0.01%,此相对偏差均在工程应用的合理范围内,说明船体尾部安装吊耳对船体阻力性能基本无影响。

某空分设备平衡梁吊耳的修复验算

某空分设备平衡梁的吊耳与两侧加筋板之间围成的区域,由于积水发生腐蚀。采用许用应力法对平衡梁进行线性结构计算,采用有限元方法对吊耳结构进行非线性静态分析。根据计算结果,平衡梁吊耳腐蚀修复后,在各工况载荷(原设计的5种型式)作用下,吊耳强度均满足使用要求。此外,给出了平衡梁吊耳的修复方案与制造、施工要求。

较大索力耳板节点设计技术

拱桥吊杆与拱肋和主梁的连接方式种类较多,叉耳套筒型锚固体系为其中一种常采用的连接方式。吊杆作为拱桥的关键受力构件,其连接节点可靠性对结构安全意义重大。针对实际拱桥结构较大索力处耳板建立局部有限元计算模型,分析其连接可靠性,计算结果表明400 t左右索力采用此构造耳板安全性可满足要求。

高速动车组车下设备的吊耳动力学分析

为揭示CRH380AL高速动车组车下设备不同位置的吊耳产生裂纹差异很大的原因,开展实车运行工况下的振动和气动载荷测试,建立车下设备-车辆-轮轨-线路多重耦合大系统动力学模型,其中的车体和车下设备利用有限元法建立弹性体模型,轮轨子系统和转向架子系统使用多刚体动力学建模,轨道不平顺谱应用武汉至广州区间的实际测量数据,隧道通过和隧道交会等工况的气动载荷由八节车气动模型数值模拟获得,分析了车体弹性、气动载荷和螺栓刚度等因素对车下设备吊耳支反力的影响.研究表明:车下设备与车辆系统之间存在强烈的耦合行为,车下设备本身质量分布和车体弹性耦合效应导致4号吊耳垂向动态载荷最大,与现场故障裂纹占比最高的情况对应;气动载荷对车下设备8号吊耳动态载荷存在明显影响;低频区域的吊耳动态载荷随螺栓刚度的增大而增大,垂向平均动载荷和最大动载荷分别为其余2个方向的4倍和6倍.基于线路和车辆耦合的动力学分析方法可为车下设备动态力学行为的设计和疲劳性能的优化提供理论支撑.

轴式吊耳筒体加强方式对比

吊耳是设备吊装中的重要连接部件,直接关系到大型设备吊装安全。论文结合工程实际,提出了在大型设备吊装工程过程中,根据吊装设备的具体情况设置吊耳的吊点。同时,就实际中设备在设置吊耳处筒体的两种加强结构形式进行了对比分析。

舟桥单双耳接头裂纹应力强度因子研究

为更准确地评估含表面裂纹缺陷舟桥装备的安全情况,研究了裂纹形状比和倾斜角对裂尖应力强度因子的影响。对裂纹模型及有限单元法进行了分析;利用有限元模型对软件计算准确性进行了验证;通过对不同形状比和倾斜角的裂纹裂尖应力强度因子进行计算,分析了其变化规律。结果表明,在裂纹长度一定时,增大形状比使得裂纹前缘应力强度因子减小,且影响较大;在形状比一定时,与轴向载荷垂直的平面裂纹前缘应力强度因子最大。

耳式支座处筒体的局部应力计算探讨

通过比较JB/T 4712.3—2007、NB/T 47065.3—2018、AD 2000-Merkblatt S3/4、WRC 107计算耳式支座处筒体局部应力方法,提出当设计参数超出NB/T 47065.3—2018附录B的范围时,可以使用SW6计算耳式支座处筒体的局部应力。

基于LuGre模型的航空光电稳定平台的摩擦力矩补偿

为降低摩擦对航空光电稳定平台视轴精度的影响,提出了一种基于LuGre模型的摩擦力补偿方法。首先,对某型光电稳定平台进行分析并建立模型;然后,参数辨识确定摩擦补偿模型;并通过仿真实验验证了摩擦模型的准确性;最后,将摩擦补偿模型应用到光电稳定平台上进行实验。实验结果表明,当平台以1°,1 Hz的正弦运动时,采用基于LuGre模型的摩擦补偿后,系统在低速时出现爬行现象明显减弱。在模拟飞行转台中以2.5 Hz以内任意频率正弦扰动的作用下,加入摩擦补偿后系统的扰动隔离度至少提高了10.99 dB,最优情况已经达到16.90 dB,满足高精度光电稳定平台的性能要求。

一种提高低碳低合金钢力学性能的热处理工艺研究

中国海油深圳分公司负责的流花11-1/4-1油田二次开发项目是国家重点项目,是中国海油走向深水的关键项目,本项目圆筒FPSO采用12个深水吸力锚,多点系泊,单套吸力锚设计系泊载荷达到2500 t,吊耳铸件本体是吸力锚关键核心部件,用于系泊锚链连接。此吊耳铸件使用工况复杂,技术要求高,入级DNV,产品质量要求苛刻,以往均采用国外铸钢厂商的产品,属于关键“卡脖子”产品。为了解决“卡脖子”技术,中国海油集团公司组织首台套国产化专家论证审查,全力推动设备国产化。对A14890-60低合金钢材料铸件本体及395 mm×395 mm×395 mm大试块的力学性能进行研究,特别是芯部位置的力学性能,通过特殊的热处理方法,最终使得铸件本体及395 mm×395 mm×395 mm大试块力学性能达到设计要求。