散货船碰撞损伤后的剪切极限强度

船体梁受到碰撞损伤后,必须有足够的剩余强度用以抵抗最大外弯矩,同时还需能够承受最大剪力。在众多类型的船舶中,散货船是一种抗剪能力较差的船型。对于其碰撞损伤后纵向剩余极限弯矩的研究已有较多的文献[2-7],而对于碰撞损伤后的剪切极限强度的研究目前还比较少。针对这一现状,本文的主要目的在于分析讨论散货船受到碰撞损伤后的极限承剪能力;分析结构几何尺寸,碰撞损伤形状以及边界条件等各种因素对碰撞破损船体抗剪能力的影响。为了方便起见,文中也给出了相应的回归经验公式。本文同时还推导了一个船体梁碰撞损伤后的初始屈服剪力计算公式。最后,本文以一艘散货船为例,计算分析其碰撞损伤后的抗剪能力,从中得出一些有益的结论。

点蚀损伤船体结构板的极限剪切屈曲强度研究

腐蚀损伤导致船体结构板的极限承载能力大幅度下降。文章采用腐蚀体积描述板的点蚀损伤程度,模拟船体结构板的点蚀损伤形态,在点蚀损伤板模型中变化板的厚度、点蚀数目、点蚀直径以及点蚀分布等要素,实施系列有限元数值模拟计算,在进行理论分析的基础上,采用统计学方法,建立了点蚀损伤板极限剪切屈曲强度的评估方法,得到了点蚀损伤板极限剪切屈曲强度的计算公式。从而确立了基于腐蚀体积的点蚀损伤船体结构板极限剪切屈曲强度的评价技术,可为在役海船点蚀损伤后的安全性评估提供有效的技术手段。

牵引传动中剪切弹性模量和极限剪切应力的影响

采用新的剪切应力特性公式对弹流润滑接触区的剪应力分布进行了求解 ,讨论了剪切弹性模量和极限剪切应力对牵引系数的影响 ,最后通过对剪应力的积分求出EHL下的牵引力 。

铅芯直径对铅芯橡胶隔震支座极限剪切性能的影响分析

通过有限元分析软件ABAQUS对铅芯橡胶隔震支座进行极限剪压状态下的力学性能分析,研究了铅芯直径对铅芯橡胶隔震支座极限剪切位移的影响及其在此极限状态下的等效水平刚度、等效阻尼比、屈服后刚度和屈服力.研究表明,铅芯直径的增大使铅芯橡胶隔震支座的极限剪切位移显著减小;铅芯直径对极限剪压状态下的有效阻尼比和屈服力起决定性影响,二者随铅芯直径的增大而显著增大;铅芯直径对屈服后刚度影响很小.

船体梁极限剪切强度计算方法

船体梁极限剪切强度是指船体梁发生剪切屈曲破坏所能承受的最大的剪力,它不同于一般的结构剪切屈服和板格理想弹性的剪切屈曲计算,很难获得精确的理论解。本文基于非线性有限元数值模拟和理论分析,研究板格、加筋板、船体梁的极限剪切强度特性和计算方法,提出船体梁极限剪切强度的计算公式,并进行了实船验证。结果表明,所提计算方法具有较高的精度。

极限剪切状态下的线接触Reynolds方程

本文导出了考虑极限剪切状态的线接触流变热弹流Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程，该方程以Ｅｖａｎｓ－Ｊｏｈｎｓｏ流变模型为基础，可用于求解线接触流变热弹流润滑问题的油膜厚度、压力分布、剪应力分布和牵曳系数曲线。计算实例表明，润滑油的流变特性对弹流润滑的油膜形状和压力分布影响不大，但对Ｈｅｒｔｚ接触区的剪应力分布有显著影响。

水平力分散型橡胶支座的胶料配方优化和极限剪切性能分析

研究水平力分散型橡胶支座胶料的配方优化、胶粘剂膜厚对胶料与钢板粘合性能的影响以及橡胶支座的水平极限剪切性能。结果表明:丁苯橡胶(SBR)与天然橡胶(NR)并用和促进剂CBS与DTDM并用可显著提高胶料的抗硫化返原性能和耐热性能,橡胶支座的胶料优化配方为NR/SBR(并用比为60/40)100,炭黑N77435,氧化锌5,硬脂酸1.5,环烷油15,防老剂RD 2,防老剂4010NA 2,硫黄1,促进剂CBS/DTDM(并用比为4/1)5;胶粘剂底涂膜厚为10~15μm、面涂膜厚为25~30μm较适宜;试制的LNR 600水平力分散型橡胶支座在100%剪切位移、200%剪切位移、300%剪切位移、400%极限剪切位移条件下,水平刚度分别为0.91,0.85,0.85和0.96 kN·mm^(-1),水平刚度偏差均在±15%范围内,满足设计要求。

用于钢筋混凝土连梁地震反应分析的考虑非线性剪切的纤维梁单元II:应用与讨论

将所开发的适用于普通配筋RC连梁非线性地震反应分析的纤维梁单元应用于构件分析,对国内外共16根连梁试件进行模拟,结果表明数值模拟结果与试验结果吻合良好,证明了该模型的准确性。通过对破坏模式和各变形分量的分析,进一步对连梁的变形机制及影响因素进行了探讨。随后利用大量试验数据对剪切承载力、开裂后剪切刚度、极限曲线等连梁关键参数的计算公式进行验证,并与其他学者提出的公式进行对比讨论。结果表明所提公式精度较高,更适用于普通配筋RC连梁。最后通过一组复杂极端应力路径对所开发单元的数值稳定性进行了验证。经过验证可知,所提出的连梁计算单元兼具高效性和准确性且建模方便,同时还具备数值稳定性好的特点,为体系非线性地震反应分析提供了一种新的手段。

大跨度压型钢板-混凝土组合楼板粘结性能试验研究

为研究大跨度压型钢板与混凝土组合楼板的粘结性能,以确定工程设计用的纵向剪切极限应力设计值,开展了6m足尺构件的受弯试验。试验共设计了两组试件,压型钢板的厚度分别为0.88mm和1.13mm,楼板跨度净距为6m。每组试件均由1个静载大跨度试件、2个动载大跨度试件和1个静载短跨度试件组成,并基于欧洲规范计算了每个试件的纵向剪切极限应力设计值。结果显示,循环荷载疲劳动态加载不影响组合楼板的最终承载力和破坏模态。压型钢板的厚度对纵向剪切承载力影响较大,且纵向剪切极限应力设计值的提高幅度大于压型钢板厚度的增加比例。1.13mm厚度的压型钢板相较于0.88mm的压型钢板,厚度增加28%,纵向剪切承载力提高约60%。考虑支座摩擦力影响,基于试验得到的纵向剪切极限应力设计值会减少7%~10%。得到的纵向剪切极限应力设计值可用于跨度为6m及以内的压型钢板-混凝土组合楼板的剪切粘结承载力设计。

豪华邮轮极限强度计算的简化增量迭代方法

与一般的船体梁相比,豪华邮轮的上层建筑高而长,且在侧壁大面积开口,降低了剪切刚度,因此在研究豪华邮轮极限强度时不能忽略剪切变形的影响。基于整船的有限元分析,提出了一种适用于豪华邮轮极限强度计算的简化增量迭代方法,其核心是将主船体与上层建筑横截面作为两个平截面并绕着各自的中和轴弯曲,当上层建筑转换层的平均剪切位移达到其极限剪切位移时,转换层发生剪切破坏,整个船体梁将不能继续承受载荷。通过推导相关公式,编制一套完整的计算程序,进行对标计算,结果表明:相比于传统Smith法的计算结果,笔者所提方法精度明显提高。

载荷对油膜界面滑移及弹流润滑特性的影响研究

为探究恶劣工况下机械传动系统中摩擦副润滑失效的形成和演变机理,建立考虑油膜界面滑移的点接触弹流润滑模型,进行仿真计算,并开展双色光干涉弹流润滑试验,研究载荷对弹流润滑中油膜界面滑移的影响,进而研究界面滑移状态下卷吸速度、流体动压、油膜厚度、滑移参数等随载荷的变化特性。研究结果表明:随着载荷的增大,界面滑移幅度和滑移范围均显著增大,滑移区域卷吸速度明显下降,滑移区域动压分布趋于均匀,滑移区域产生膜厚堆积并出现入口凹陷特征,滑移区域形状逐渐呈“半月牙形”特征。

隔震支座性能及其在高层建筑中的应用研究

隔震支座是一种用于建筑物和桥梁等结构的抗震技术,旨在减少地震对结构的影响,提高其抗震性能。文章首先介绍了工程概况,随后阐述了隔震支座性能指标,在此基础上结合鼎能·天玺多层和高层项目,为研究隔震支座性能,对项目中不同种的隔震支座进行了压缩性能试验、剪切性能试验和极限剪切变形试验,获得了各隔震支座的力学性能。结果表明该项目采用的各隔震支座均满足设计和规范要求。

桩-土承载性能剪切流变分析新理论

充分考虑岩土力学性质的时间相关性,研究土的流变特性及桩-土的空间效应问题及复杂地质条件下桩-土和土-土相互作用的时间效应和空间效应对承载性能的影响机制。将土的流变学理论应用于桩基础工程中,建立一套完善、实用的桩-土体系时空效应模型,并对多种桩型、桩径及不同受力特点单桩的桩-土相互作用机制随时间的变化效应进行分析研究。提出一套桩-土承载性能时空效应剪切流变分析的新理论,并推导出单桩承载性能时空效应理论的闭合解析解和半解析解。结合试验研究进行验证。该理论可用于指导桩基础设计时预估承载力的变化趋势,有效地控制基础沉降;同时用于桩基础施工质量的验收,计算基础的荷载-沉降关系,弥补目前桩基础检测技术的不足。

型钢水泥土剪切滑移本构关系的研究

用等应变控制式直剪仪对型钢水泥土构件进行了剪切试验,得到了不同水泥土强度、沿剪切方向不同尺寸构件的剪切力滑移曲线;根据回归分析,拟合出不同强度的剪切滑移本构关系式,指出影响型钢水泥土结构剪切滑移本构关系的主要因素是水泥土强度。

钢-钢纤维混凝土梁剪力件疲劳性能试验研究

文章根据某实际钢-混组合桥梁结构,设计了钢-钢纤维混凝土组合梁剪力连接件推出试件,对其极限抗剪强度及疲劳性能进行了相关试验,研究了静载破坏与疲劳破坏的形式,得到了结构的极限剪切强度和荷载-滑移曲线及相关疲劳曲线,根据τb、τs和τ-1画出了剪力连接件Goodman疲劳极限图。试验表明,文中所提出的计算方法和试验结果可供工程设计参考应用。

剪力键和胶接缝抗剪承载力试验研究

通过纯剪切受力试件对节段拼装梁接缝截面的抗剪承载力进行了试验研究。试件按三种类型和不同压应力水平分别进行剪切试验。三种类型试件实测抗剪承载力与截面压应力呈线性变化。根据试验数据线性回归结果,推导出剪力键和胶接缝的抗剪承载力计算式。通过对试验和计算数据的分析,研究环氧树脂胶、剪力键和压应力三个因素对接缝抗剪承载力的影响。平面接缝施加环氧树脂胶会显著提高截面的抗剪承载力。剪力键在胶接缝抗剪承载力中的贡献有限。接缝压应力水平对截面抗剪承载力影响较大。极限状态时,三种类型试件的剪切破坏形态均表现为脆性破坏。提出的剪力键和胶接缝抗剪承载力计算式可为节段拼装梁接缝截面的抗剪承载力计算提供参考。

考虑材料损伤演化的钛合金切削过程仿真及试验研究

为更精确地模拟钛合金的切削过程,将断裂力学的裂纹扩展能量理论作为材料损伤演化准则引入切削仿真,考虑刀具切屑接触面上的极限剪切应力随摩擦系数变化、摩擦系数随温度变化,建立了钛合金Ti-6Al-4V二维正交热力耦合切削仿真模型。通过钛合金车削试验及切屑金相观察试验对有限元模型进行验证,结果表明仿真的切削力、锯齿切屑形态与实验结果吻合程度较高。以该有限元模型为基础,分析了已加工表面的残余应力,预测了前角对切屑卷曲与损伤程度、剪切角、锯齿形状、刀具温度的影响。

宾汉体水流中泥沙起动机理

本文分析了宾汉流体中宾汉极限剪切力τB 对泥沙起动起阻碍作用的力学机制 ,得出均匀无粘性沙的起动拖曳力的一般表达式 .并对结果定性分析得到 :(1)存在粒径D ,对粒径小于 0 1D 的泥沙 ,起动中重力因素可忽略不计 ;对粒径大于 10D 的泥沙 ,宾汉极限剪切力因素可忽略不计 .(2 )宾汉流体中τc 随颗粒粒径D的变化关系为马鞍状曲线 .存在某个粒径Dmin,其所需τc 最小 .

冲击加载下纤维增强水泥的动态损伤和失效特性研究(英文)

为了研究纤维增强水泥(FCEM)在冲击加载下的损伤演化特性,我们发展了一种基于压剪联合加载的横向剪切波跟踪技术(SWT),该技术可以实时跟踪测量试样内部损伤失效行为.初步实验结果表明,FCEM的P-V Hugoniot线具有4个特征点A、B、C、D,分别对应材料的HEL点,剪切强度极限点(损伤至失效转变点),孔洞崩塌点和密实介质再压缩点,其中孔洞崩塌约产生10％的体积压缩.本文采用三维离散元方法(DM3)对脆性材料中的孔洞崩塌进行了数值模拟.得到较满意的结果.

Evaluation of dynamic performance and ballistic behavior of Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr alloy

Terminal ballistic tests using 7.62 mm armor-piercing incendiary （API） projectiles were performed to evaluate the resistance to penetration of Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-IZr （Ti-55531） alloy. The dynamic properties were determined by a split Hopkinson pressure bar （SHPB） test system. Ti-55531 plates were subjected to two kinds of heat treatments, leading to the formation of high-strength and high-toughness plates. The results of SHPB test exhibit that the maximum impact absorbed energy of the high-strength plate at a strain rate of 2200 s^-1 is 270 MJ/m^3; however, the maximum value for the high-toughness plate at a strain rate of 4900 s^-1 is 710 MJ/m^3. The ballistic limit velocities for the high-strength and high-toughness plates with dimensions of 300 mm×300 mm×8 mm are 330 and 390 m/s, respectively. Excellent dynamic properties of Ti-55531 alloy correspond to good resistance to penetration. The microstructure evolution related to various impact velocities are observed to investigate the failure mechanism.