基于疲劳强度的双层底船体典型节点优化设计

结构疲劳破坏是造成船舶与海洋结构物的主要破坏模式之一,对于双层底船体某些结构形式,其疲劳强度问题尤为突出。选取某大型散货船为研究对象,依据整船有限计算结果以及大量文献调查,确定疲劳损伤部位,对船体双层底过渡区典型节点及优化后节点分别设计和开展缩比模型试验,综合试验与有限元计算结果验证了疲劳试验以及优化方式的可靠性,并采用D曲线与CCS《船体结构疲劳强度指南》对节点模型进行疲劳强度评估,结合疲劳试验结果进一步说明,该优化方案对双层底船体类似节点的结构设计具有一定借鉴意义。

船体结构典型节点疲劳模型试验

船体结构建造过程中存在一定程度的不确定性,同时在实际应用中可选择的S-N曲线是有限的,假设都采用规范推荐的S-N曲线计算疲劳寿命,其计算值必将与真实值产生一定程度的差异,因此有必要对船体结构典型节点进行疲劳模型试验。本文采用模型试验的方法对船体结构2种典型节点形式的疲劳特性,以及试验模型的设计、试验数据的处理方式及试验结果进行研究,得出的方法和结论对船体结构典型节点的疲劳模型试验具有参考意义。

半潜式钻井船典型节点疲劳可靠性分析

由于半潜式钻井船结构及其受力条件复杂,该文用SESAM软件对某钻井船进行了整体三维有限元计算,得到特定浪向和相位下结构的最大应力幅响应.以整体有限元计算结果作为载荷边界条件,用NASTRAN软件对钻井船上的一些典型管节点进行了局部有限元分析,得到节点的热点应力.在此基础上根据DNV和CCS规范对节点疲劳寿命进行了计算并对几个危险节点进行了可靠性分析和裂纹扩展寿命计算.

船舶典型节点的形状优化设计

船舶结构容易在连接构件处产生应力集中。采用子模型方法对应力集中区域进行精细化分析,并提出节点连接构件形状优化设计数学模型。基于节点子模型,分别以肘板和垂直桁的形状参数为设计变量,以关注区域结构最大Mises应力极小化为目标函数,采用Optistruct软件进行形状优化设计。计算结果表明,优化方案大幅降低了节点结构的最大Mises应力,同时应力分布更加均匀,为船舶节点结构精细化设计提供了参考。

45m跨度组合楼盖典型节点的设计及有限元分析

通过对一种新型的超规范大跨度钢桁架-混凝土组合楼盖的典型复杂节点进行设计和有限元分析,在规范推荐的节点构造基础上提出了一种新型的用于大跨度组合楼盖的节点构造形式,有限元分析结果表明:此种节点构造形式具有良好的受力性能和足够的安全度。

FPSO典型节点疲劳寿命分析

FPSO在服役期间长期承受由波浪等引起的不断变化的交变载荷,为保证其安全工作,有必要对FPSO进行疲劳寿命分析。首先选取FPSO的舭部与船底连接处(典型节点一)以及肋板与纵舱壁连接的肘板趾端(典型节点二)作为疲劳校核的典型节点部位;然后通过建立典型节点一和典型节点二精细网格有限元模型进行局部应力分析,由线性插值法得到典型节点处的热点应力;最后基于双壳油船共同结构规范(JTP)中的S-N曲线疲劳分析方法,对两处典型节点进行疲劳寿命分析,得到疲劳寿命满足船东50年寿命要求的结论。

船舶典型节点疲劳强度试验及S-N曲线拟合方法研究

疲劳评估的关键问题是S-N曲线的选取,对于某些结构复杂的大型船舶特有的结构形式,现有规范没有合适的SN曲线。为了更合理准确地进行结构疲劳强度研究,本文选取某型具有复杂结构的船舶,用实尺度模型试验的方法研究几种典型节点的S-N曲线特性。通过全船有限元谱分析疲劳强度计算,筛选出疲劳问题重点关注区域,确定模型试验部位;根据疲劳问题严重区域的实船结构,设计加工典型节点实尺度疲劳试验模型;确定多个加载工况,进行典型节点疲劳强度试验,获取典型节点多种载荷工况下的疲劳寿命值,在此基础上,研究得到各节点S-N曲线及P-S-N曲线;应用试验所得P-S-N曲线,对船体典型节点部位进行疲劳强度评估,并与规范S-N曲线结果进行了对比,指出了它们的差异。

船舶结构典型节点的优化分析

以船舶结构中的纵骨穿越强横梁和纵骨穿越扶强材2种典型节点为研究对象,以初步给定的1组设计尺寸为基准,在大型通用有限元软件ABAQUS中建立研究对象的有限元模型并进行计算,通过对不同补板形式和不同扶强材形式下节点应力的数值比较,研究局部结构形式对应力分布的影响,分析载荷作用下各节点形式的最大应力以及相互之间的应力变化百分比,从而给出了优化的节点形式,以供实际建造参考。

船用夹芯复合材料典型节点疲劳性能试验研究

针对船用L型复合材料典型节点的损伤失效问题,进行了极限强度和疲劳性能的试验研究。分析不同载荷下夹芯板连接节点的疲劳寿命及破坏模式,揭示接头处裂缝的产生和发展的过程。试验结果表明:夹芯复合材料节点疲劳寿命和刚度随着载荷水平的增加呈下降趋势,疲劳断口处呈现蒙皮与泡沫夹芯脱粘以及蒙皮分层和纤维断裂的现象,且节点疲劳寿命具有较大的离散性。

深水半潜式钻井平台典型节点强度研究

基于SESAM软件,提出了深水半潜式钻井平台典型节点强度分析方法,并利用该方法研究了目标平台立柱与撑杆连接处节点强度性能。首先进行平台危险波浪载荷分析,得到平台危险波浪载荷;然后进行危险波浪载荷条件下的平台整体强度分析,确定平台立柱与撑杆连接处节点结构模型的载荷边界条件;最后依据分析确定的载荷边界条件及典型节点受到的波浪载荷进行局部强度分析。分析结果表明,目标平台典型节点的结构强度满足使用要求。

钢骨混凝土组合结构典型节点施工技术研究

钢骨混凝土结构施工技术是当今推广应用的建筑业新技术,既不同于钢结构,也不同于钢筋混凝土结构,更非两种结构的简单组合。以原设计施工图节点做法为依据,做好典型节点的深化设计,认真研究钢骨与钢筋相交部位的节点做法是确保实现设计意图、使施工顺利进行的关键。通过典型节点详细研究,确保钢骨开孔无漏孔、错孔、孔错位等现象,方便现场吊装施工。

某超高层建筑斜交网格平面典型节点试验

某超高层建筑采用斜交网格外筒和钢筋混凝土核心内筒构成的新型筒中筒结构体系,斜交网格外筒由不同角度的矩形钢管混凝土柱斜向相贯而成。为了了解斜交网格外筒平面典型节点实际的受力状况,验证其构造的合理性,对两个相似比为1∶3的平面典型节点模型进行了静力试验,并使用有限元软件ABAQUS对节点模型试验过程进行了数值模拟。结果表明两种加载模式下节点均满足该建筑结构设计承载力的要求,且具有较高的安全性。

船舶生产设计中典型节点的优化分析

通过分析船舶生产设计的特点,指出典型节点优化的必要性,本文重点是从工艺性角度出发,对船舶生产设计中典型节点进行优化。提出了对于不同甲板厚度,相同规格球扁钢在板缝位置处的节点设计优化方案,保证焊接质量,并开展实例应用验证优化方案的可行性,从而提高船舶建造质量,降低建造成本,缩短建造周期,同时降低建造难度,方便后续船的顺利施工。

深水半潜式钻井平台典型节点谱疲劳分析

应用辐射/绕射理论计算平台遭受的水动力载荷,将水动力载荷传递给深水半潜式钻井平台总体有限元模型,计算平台的总体结构响应。建立平台典型节点有限元细网格模型,以平台总体结构响应分析结果为基础,确定典型节点模型边界条件,考虑典型节点结构所受水动力载荷和重力载荷,计算典型节点的热点应力传递函数,用谱疲劳分析方法并依据Miner准则评估平台在中国南海环境条件下典型节点的疲劳寿命。

船舶典型节点的形状优化设计

在船舶连接构件位置极易出现结构应力集中现象，通过子模型方法精细化分析应力集中区域，提出节点连接构件优化数学模型。按照节点子模型，将垂直桁与肘板参数作为设计变量，采用专业软件优化设计。通过结果显示，优化方案可以降低节点结构的应力，确保应力均匀分布，为船舶优化设计提供参考。

船舶生产设计中典型节点的优化分析

船舶设计是整个船舶建造过程的源头,生产设计直接决定接下来的整个建造流程,船舶构件主要是由船舶各节点结构连接在一起的,船舶节点的形式不仅影响船舶的性能,而且涉及建造的质量、效率等。典型节点贯穿整个生产设计的始终,其设计优化可以从造船流程的源头上减少各种实际问题,整体提高整个造船工艺水平。基于此,本文主要对船舶生产设计中典型节点的优化进行分析探讨。

对话于感知之中——临沂市人民广场典型节点使用活动分析

行为与环境是相互作用的关系,人作为城市空间的主体,人的相互作用和交往是城市存在的基本依据。城市空间的利用频率及人利用空间的方式直接反映了空间设计的成功与否,因此环境的品质在与人的对话中被淋漓尽致的表现与表达。文章通过对临沂市人民广场典型节点的使用活动分析例证了上述关系,并提出实质性的意见与建议。

拱梁结合部位及上弦杆典型节点局部受力分析

本文以彭水清水坪乌江双线特大桥的拱梁结合位局部模型和上弦杆典型节点局部为研究对象,利用Midas/Civil有限元软件建立三维数值模型,对不同工况下的受力特征进行分析。并对局部分析需要注意的问题进行总结。研究表明,拱梁结合位局部等效应力超限位置大部分分布在A8节点位置,且都分布在板与板交接位置处。横梁绝大部分区域处于受压状态,局部区域出现拉应力,主拉应力基本控制在100MPa。节点板与腹杆接头板相接附近应力较大,约307MPa左右。全模型最大等效应力为456MPa,出现在此节点板与腹杆接头板连接位置。本桥现采用的A8节点和拱肋及上弦杆节点均可满足受力要求。局部等效应力出现了超限区,局部需加强构造措施。结构局部模拟和整体模拟在边界条件、内力等方面存在差别。本文研究成果可为类似桥梁工程的研究提供参考。

船体典型结构节点抗疲劳设计

利用抗疲劳设计优化方法对油船、散货船和集装箱船的典型结构节点进行分析,梳理若干典型节点的抗疲劳设计标准。部分典型结构节点如舱口角隅等的抗疲劳设计标准可作为疲劳校核的等效方法。在设计时,通过疲劳强度计算改进结构详细节点的设计,以保证船体构件的疲劳寿命能满足要求。

典型钢框架结构节点的动态力学性能及延性研究

本文利用ABAQUS有限元软件从狗骨式节点、端板螺栓连接节点、T型钢连接节点等方面,对典型钢框架结构节点的动态力学性能进行了探究,然后利用冲击荷载大小的调整,后节点荷载与位移曲线综合分析对其延性进行了分析,最终得出在典型钢框架结构全部型节点,即使有冲击荷载的作用,也不能形成悬索机构,且在整体钢框架中风险概率较大的位置为翼缘削弱部分、螺栓连接等两个部分,且在节点延性系数大于1.0时,延性系数与结构的安全储备成正比。