基于局部表面纳米化薄板的抗屈曲优化设计

提出一种新的局部表面纳米化薄板抗屈曲设计思路。利用局部表面纳米化技术改变板结构关键部位的力学性能,建立圆板的径向扇形间隔纳米化模型,环向条带环状间隔纳米化模型和片状布局纳米化模型。采用优化设计方法,对圆板抗屈曲问题进行数值模拟。结果表明,经局部表面纳米化的薄板可显著提高屈曲临界载荷。这种方法为薄板结构的抗屈曲工程设计提供了依据。

脐带缆铠装钢丝径向屈曲失效数值模拟及参数敏感性分析

针对海洋工程脐带缆铠装钢丝径向屈曲失效,建立三维简化有限元模型进行螺旋缠绕结构的径向屈曲模拟分析。以我国某海域典型脐带缆为例,得到单倍螺距下单根铠装钢丝径向屈曲失效临界载荷。探究不同敏感参数对单根铠装钢丝临界屈曲载荷的影响,发现铠装钢丝螺旋角度、截面惯性矩、螺旋缠绕半径与临界载荷分别大致呈抛物线形、线性、负指数关系,该结论可为脐带缆铠装抗屈曲设计提供参考。同时发现,通过单根铠装钢丝临界载荷累加的方式可近似得到相应根数螺旋铠装钢丝的临界屈曲载荷,该载荷可作为求解真实脐带缆单层铠装径向临界屈曲载荷的保守估算值。