摘要：[目的]旨在探究掺氢环境下含腐蚀缺陷管道的结构强度劣化规律。[方法]基于试验数据分析X52钢在不同掺氢比例下的承载性能,采用非线性有限元方法研究X52掺氢天然气管道在不同腐蚀缺陷下的结构强度失效机理。[结果]研究结果表明:掺氢比例增大到50.0%时,管道在组合载荷下达到失效的位移最小为2.58 mm,结构韧性劣化程度较大;掺氢比例为25.0%时,缺陷深度越大,结构失效程度越严重,通过对正方形和圆形缺陷的对比,发现正方形缺陷的最大应力高于圆形缺陷。[结论]基于材料性能构建的含缺陷管道模型能够实现对不同掺氢环境下天然气管道服役状态结构承载力劣化程度的评估,所做研究可为新能源管道设计及健康监测提供工程化建议。

摘要：给出了针对粘钢加固钢筋混凝土梁的钢板剥离的有限元模型 ,定义了“剥离应力”与“剥离载荷”,并提出了加固钢板厚度优化设计的数值计算方法。基于建立的有限元模型 ,用 ANSYS软件对实例梁的剥离载荷进行了仿真分析。

摘要：针对船体结构全生命周期管理的特点,设计了船体结构信息集成模型的数据结构.借鉴其他行业中产品生命周期管理的模型应用情况,利用XML、OpenGL和文件压缩等支撑技术,建立了3D轻量化模型浏览环境.以一艘68000DWT油船为例进行了应用研究,结果表明,此模型能将设计模型、维护保养模型与评估模型衔接起来,使船体结构的生命周期管理成为一个闭环操作,同时轻量化图形的应用既加快了图形的浏览速度,又减少了用户的图形交互操作,保证了系统的可靠性.

摘要：基于模糊控制的优点,将模糊控制与滑模控制相结合,采用了一种基于模糊趋近律的滑模控制方法对基础隔震混合结构的地震控制问题进行研究。以一个8层建筑结构模型为例来验证所提控制方法的有效性,其中,被动控制采用橡胶垫支座,主动控制采用由模糊趋近律方法设计的滑模控制器,结构非线性恢复力采用W en模型形式。算例数值分析结果表明,所提出滑模控制方法,控制效果明显,有效地减小隔震层中橡胶垫支座的水平位移,同时达到削弱控制系统抖振的目的。

摘要：乘波体是高超声速飞行器的主要组成部分,也是飞行器产生升力的主要部分.针对基于计算流体动力学（CFD）分析的乘波体优化设计问题,引入人工神经元网络响应面方法.选取一定数量的乘波体外形,进行气动性能分析后,利用乘波体的外形控制参数和气动参数做为训练样本对乘波体进行训练.利用这些训练样本对人工神经网络进行训练.在优化计算中以充分训练的神经网络替代CFD分析,发展了一种基于神经网络技术的乘波体优化设计方法.利用该方法在马赫数6、雷诺数7×10~6条件下,分别对乘波体进行了最大升阻比的单目标和综合考虑升阻比、容积及表面积的多目标优化.计算结果表明,采用神经网络响应面技术可在保证计算稳定性的条件下有效提高计算效率.

摘要：海底管道是海洋油气开采中的重要组成部分,在恶劣的海洋环境中需要对管道外壁进行腐蚀防护。海底管道外壁腐蚀防护方法包括防腐涂层防护和阴极保护。阴极保护包括牺牲阳极法和外加电流法,其中牺牲阳极法主要用于固定式海洋结构物,外加电流法主要用于船舶和半潜式海洋平台。海底管道作为固定式海洋结构物一般采用牺牲阳极法。目前海底管道阴极保护主要采用规范进行设计,因此研究形成了基于规范的海底管道阴极保护设计方法,并采用C#语言开发了相应的设计程序。该设计程序具有可视化界面,便于参数输入,可以提高海底管道阴极保护设计的效率。本研究中,通过采用海底管道阴极保护设计程序,选取某南海油气田海洋环境条件,进行了多个案例计算,得到了满足要求且经济合理的诸如牺牲阳极数量、阳极间距和阳极质量等阴极保护设计参数。

摘要：针对搅拌摩擦焊实际过程,建立了搅拌针扎入阶段和稳定焊接阶段搅拌头的受力模型,通过与实测数据对比分析对模型进行了验证.由受力模型可知无论扎入阶段或稳定焊接阶段搅拌头的薄弱部位均为搅拌针根部,若设计不当易从搅拌针根部破坏.在此基础上,针对Ti-6Al-4V的搅拌摩擦焊,将模型用于指导搅拌头设计.结果表明,合理的搅拌头设计是实现钛合金搅拌摩擦焊的关键,在合适的焊接工艺参数下可以获得成形良好的焊缝.

摘要：船舶阻力与船体形状之间的关系是复杂的非线性关系,在实际设计中预报船舶阻力的方法一般主要有经验公式法和CFD方法.从打破传统方法的局限性和避免CFD计算的高成本出发,考虑人工神经网络理论对处理非线性复杂问题具有良好的适应性,采用RBF神经网络,试图为不同设计阶段的需要提出新的船型设计方法,并建立了相应的船型-阻力性能预测模型.通过实际数据验证了此方法的可行性和实用性.

摘要：为了实现对压电智能结构此类复杂机电耦合系统的主动振动控制仿真,建立了智能结构的机电耦合动力学有限元模型,并推导和简化了模型的动力学方程与压电传感方程,建立了系统的状态空间模型,设计了模糊逻辑控制器。基于模糊逻辑理论,划分了两种不同级别的模糊集合,确定了模糊集合语言变量值,设计了4种不同的模糊控制规则,并采用重心法作为逆模糊化方法。分别模拟了智能结构的自由振动、在脉冲干扰下的振动以及在谐波干扰下的振动,比较了模糊控制器、PID控制器、LQR控制器在3种不同类型的振动方式下对智能结构的振动控制效果。

摘要：为探索将高精度CFD分析引入高超声速飞行器气动外形优化设计的可行性,以6°飞行攻角、6马赫飞行速度下的最大升阻比为目标,引入CFD分析计算气动性能,使用Nelder-Mead可变多面体搜索方法对高超声速弧形翼导弹进行了气动外形优化.计算结果表明,在满足弹翼安全性的条件下,优化外形比初始外形的升阻比有明显提高(约9.22%),同时阻力系数、弹翼展长和弹翼面积均有不同程度的降低.计算结果充分证明了优化设计的有效性和采用CFD分析的必要性.依据该文结果提出一种前掠弧形翼高超声速导弹气动布局方案.