摘要：为研究现行潜水器耐压结构设计计算方法对超高强度钛合金球壳结构的适用性,本文采用理论和数值方法,以目标结构参数(屈服强度ReH≥1250 MPa,内径Ri≥150 mm,工作深度H=11000 m)的钛合金球壳结构为研究对象,选取最小球壳厚度,计算结构应力和极限承载能力破坏压力,进而与设计计算方法控制标准进行对比。结果表明,在选取球壳厚度时,应在最小厚度计算结果的基础上小量增加球壳厚度,即可使现行设计规则球壳应力条款适用于新型超高强度钛合金球壳结构。

摘要：为考查全海深载人潜水器载人舱球壳在交变海水压力作用下的结构长期安全性,项目中共设计2只钛合金缩比球壳在深海环境模拟装置内开展疲劳试验。为降低对深海环境模拟装置的损伤并有效缩短试验时长,提出了一种超高压深海环境下采用内外压差法开展的双球并行疲劳试验技术,并据此进行了近7000个循环周期的加卸载试验。结果表明,该试验技术长期有效可靠,可为同类型试验提供技术依据和应用参考。

摘要：砰击颤振对船体结构响应会产生重要影响,波激振动对船舶结构的疲劳寿命会构成严重的威胁。超大型船舶的研发设计必须计及砰击颤振与波激振动对船体结构强度的影响。本文对超大型船舶砰击颤振与波激振动的试验和理论研究进展进行梳理,从波浪载荷、砰击颤振、波激振动三方面入手,总结国内外的研究成果,并提出该领域未来的研究方向。

摘要：按照IMO对散货船结构冗余强度的要求,基于实船的板架破损假定和国际船级社协会的《散货船和双壳油船协调共同结构规范》(CSR-H)的板架屈曲失效准则,提出散货船舷侧结构冗余度GBS符合性验证的方法,包括舷侧板架结构冗余度衡准、损坏假定、载荷情形、非线性有限元垮塌分析等内容,采用所提方法进行实船验算。计算结果表明,按照CSR-H规范设计的散货船舷侧结构能够满足“任一加强筋的单一局部损伤不会导致整个加筋板格的垮塌”的强度要求,因而具有适当的结构冗余度。

摘要：采用非线性波浪载荷程序对超大型集装箱船在不同船体梁刚度下垂向波浪载荷响应进行理论计算,分析了船体梁刚度对波浪载荷的影响,并给出民船结构优化模型中非线性波浪载荷的计算方法,对比非线性波浪载荷在船体剖面优化中的影响。计算结果显示,船体梁刚度的下降会导致作用在船体梁上的波浪载荷显著增大,考虑波浪载荷影响后,中剖面面积优化效果由原来的5.085%降低到2.896%。这表明,有必要将船体刚度变化对非线性波浪载荷的影响考虑到大型船舶结构优化设计中来。

摘要：随着船舶向大型化发展,各船级社规范提供的船舶波浪载荷计算公式并不能充分表征与其密切相关的因素。大型船舶一般具有超规范船长、大艏部外飘结构、较高航速等特点,容易导致舰船砰击现象的发生,它是船舶设计波浪载荷确定的重要因素。以某大型船舶为对象,依据CCS规范、GJB/Z119指导性技术文件、船体结构设计准则计算方法,用实例计算分析了船舶波浪设计载荷。利用模型试验的方法研究了大型船舶波浪载荷与砰击载荷组合特征的变化,分析了船舶外飘角和刚度变化对砰击载荷的影响。研究结果可为大型船舶波浪设计载荷的合理确定提供参考,也可为相关船舶波浪载荷标准规范的制修订提供借鉴。

摘要：为了更加精确地开展集装箱船模型波浪载荷试验,本文设计了能够真实模拟集装箱船垂向、水平、扭转刚度及剪心的U型测量梁,通过测量船体模型分段处U型测量梁横剖面各个板的剪流得到船体所受到的扭矩、垂向剪力和水平剪力。本文对试验原理进行了详细的理论推导,给出了具体的应变片粘贴方法,对超大型集装箱船的U型测量梁进行了有限元计算和试验标定,验证了试验原理及测量方法的合理性和适用性。

摘要：通过一艘大型油船和一艘大型散货船在水池中的波激振动模型试验,研究了规则波和不规则波中的船体波激振动现象,利用试验获得的短期海况下的高低频应力数据计算分析了波激振动对实船典型结构疲劳损伤的影响。在此基础上,通过对试验数据的规律性研究,提出了一种快速估算短期海况中船体波激振动特征及其对结构疲劳寿命影响的方法。利用该方法,结合几条典型航线的长期海况统计资料,研究了不同航线上船体波激振动对结构疲劳寿命的影响。研究结果认为:大型油船和散货船在压载状态下存在明显的波激振动现象,不同航线上的波激振动强度及其对结构疲劳寿命的影响差别较大;快速估算方法能够合理地评估船体在波激振动下的结构疲劳损伤,具有一定的工程实用价值。

摘要：遗传算法是一种基于适者生存理念的随机搜索算法,它具有极强的全局搜索能力,且不需要知道问题的导数信息。然而,简单遗传算法局部搜索能力差以及易于早熟。文章编制了一种基于实数编码的适用于连续型变量的遗传算法,比较适合于多峰函数的全局寻优,且对之略作改进,也可用于离散型变量优化。采用大量经典数学测试函数对该遗传算法的优化能力进行测试,取得了很好的优化结果。在此基础上,选用经典10杆桁架结构对该算法的寻优能力进行了验证。最后,以一艘超大型油船的典型中横剖面作为研究对象,选取396个设计变量,所有变量在优化过程中都进行了离散化处理,应用JTP规范[1]作为校核依据,采用该遗传算法进行优化设计。经过优化后,船中剖面面积下降了2.6%。

摘要：为探索缩尺比对金属夹芯结构极限承载能力模型试验的影响规律,为典型金属夹芯结构试验模型的设计提供参考。针对Ⅰ型金属夹芯板的单轴压缩问题,通过非线性有限元对不同板厚缩比、不同长度缩比组合下的缩比模型极限承载特性进行对比分析,以获取Ⅰ型金属夹芯板缩比模型承载特性与缩尺比的关系。计算结果表明,板厚缩比与长度缩比相同时,不同缩比模型的极限承载特性成比例吻合;板厚缩比与长度缩比不一致时,板厚的变化将导致模型的失效模式产生偏差,降低缩比模型的计算结果吻合度,缩比模型的极限承载能力与缩尺比呈现非线性。因此,试验模型设计时应充分考虑缩尺比奇异性和承载特性非线性的影响,以提高缩比模型的相似度。