摘要：针对缆系式水中浮体系泊缆和结构体连接间隙磨损所带来的系统功能可靠性问题,基于Archard黏着磨损计算方法及可靠度计算方法,建立了考虑连接部位理想铰接及连接间隙磨损的系统动力学模型。利用多尺度法及Newmark-β方法分别进行了动力学方程的求解和功能可靠度的求解。在此基础上研究了纵荡位移和纵摇角度的可靠性,结果表明,随着磨损量的增加,连接接触力分别达到了理想铰接值的12.0倍和5.5倍;当磨损量大于1.5mm时,浮体横摇角度的均值和峰值都要大于理想铰接状态,可靠度急剧降低,当间隙值大于1.82 mm时,可靠度小于90%;考虑连接磨损情况下浮体纵荡位移的可靠度会出现一定程度的降低,总体来讲变化不大,其位移的可靠性可以满足。

摘要：基于弹性基础梁理论,建立了计算移动荷载作用下长浮桥竖向变位和桥跨弯矩的数学模型。在此基础上,根据变位互等定理和影响线理论,引入间隙角和转角影响线的概念,推导并证明了移动荷载作用下考虑纵向连接间隙的浮桥计算方法。该方法可以求解存在连接间隙的浮桥在移动荷载作用下的变位和受力情况。研究结果表明:连接间隙增大使浮桥的吃水增大,桥跨弯矩和桥节连接处受力减小;荷载移动速度增大,浮桥最大吃水和桥节连接处的受力都将增大;浮桥纵向连接间隙和荷载移动速度对于浮桥的变形和受力是不可忽视的,设计合理的连接间隙,对于优化浮桥结构至关重要;浮桥通载过程中,一定要按照限定的速度和载重通行,确保通行安全;模型计算结果与文献[16]中的数值计算和模型试验结果对比,具有较好的一致性。

摘要：针对水中多体结构系泊缆索和结构体连接的间隙接触不确定性所带来的系统动态特性随机性问题。考虑系泊缆索轻、柔和低阻尼特性引起的垂度效应,以及其在流场作用和间隙连接冲击下的动态伸长,采用等效弹性模量法修正了垂度的影响,建立了考虑系泊缆索动态伸长及间隙接触的系统随机广义非确定性动力学模型,利用Newmark-β方法及区间算法进行求解。计算结果表明,考虑间隙接触状态不确定性模型所带来的结构体运动学参数的均值和峰值都要大于理想铰接状态;动态张力也发生随机变化,出现很大峰值;间隙接触状态的偏转角度要大于铰接状态,有可能会引起系统的失稳;因此在研究具体水中多体结构时,应考虑连接处的接触状态,分析其随机动态特性。

摘要：为了减小浮桥在通载状态下的结构内力及浮桥拼组拆卸的方便,拼组式浮桥通常在设计的时候就在舟节之间留有一定的连接间隙。在以往的分析中大多忽略了这种间隙对浮桥变形和受力的影响,而简单地将浮桥简化为连续或者铰接梁体系进行数值或者解析求解,这种方法并不能准确地给出桥节之间连接间隙的存在及其大小对浮桥静态响应的影响。本文以拼组式浮桥的连接间隙为研究对象,建立全桥分析的三维有限元模型,并用非线性单元的组合对浮桥连接件的力学特性进行有限元模拟,通过计算与试验结果的比较,表明了本文方法的正确性;在此基础上本文研究了浮桥在静载荷作用下的位移响应及不同位置的连接件内力与连接件间隙之间的关系,为此类浮桥的设计提供了必要的参考,并为其后续的动力分析提供了必要的理论依据。