摘要：复合材料蒙皮稳定性是飞机翼面结构设计需要考虑的重要方面。由于翼面结构稳定性理论分析的复杂性,工程中,通常采用与理论分析相比拟的简化方法、使用简便可靠的经验公式在设计过程中进行稳定性校核。多墙式结构是当前翼面结构中普遍采用的结构形式,墙的布局和蒙皮的厚度对复合材料蒙皮的临界屈曲载荷有着重要影响。因此,针对多墙式翼面结构,以工程经验公式为基础,以蒙皮单位长度上的的重量为优化目标,以墙的布局参数和蒙皮厚度为设计变量,以临界失稳载荷为约束,建立了一种考虑复合材料蒙皮稳定性的翼面结构布局优化问题的数学模型,导出了目标函数敏度计算的解析式,并提出了优化问题的求解方法。以翼盒结构为例,验证了该方法的有效性。

摘要：不加控制的侧向屈曲严重威胁深海油气输送管道的安全运行.分布浮力式海底管道侧向屈曲控制技术中,各个分布浮力模块对管道系统有效轴向载荷有较强的耦合作用,必须进行合理设计.为提高对管道系统侧向屈曲的控制效果,基于弹性解析模型,对大尺度海底管道系统侧向屈曲分布浮力式控制技术中浮力模块的设计参数以及布置方案进行了优化设计.算例结果表明,优化设计方案通过合理设计分布浮力模块参数以及布置方案,减少了管道系统侧向屈曲长度,降低了整体的有效轴向载荷,使侧向屈曲位移得到了较好的控制,为优化设计方法在海底管道工程中的应用提供了参考.

摘要：压电质量传感器是一种利用压电谐振器对质量的敏感性,通过谐振器吸附待测物后频率的变化实现对被测物质进行检测的传感器。由于附着物质引起的质量变化很小,因此测试精度将强烈依赖于结构频率对质量变化的敏感程度,而敏感程度与传感器感知部分的几何尺寸密切相关。本文主要研究压电材料悬臂梁式质量传感器的检测敏感度分析问题,推导传感器自振频率变化对质量变化的灵敏度与传感器各部分结构几何尺寸设计参数依赖关系的计算格式,并讨论了结构尺寸、截面形状以及谐振模态对传感器检测灵敏度的影响。

摘要：提出了一种基于代理模型的裂纹识别方法,利用初始样本构造Kriging代理模型,建立裂纹模型参数与结构响应的关系,来代替结构的原有结构参数与动力响应关系,最大程度地减少了反演优化迭代过程中反复网格剖分和冗繁的有限元计算次数。使用最优设计加点准则进行代理模型修正,以改进初始代理模型的准确性。为了识别连续体结构上的裂纹模型参数,采用随机粒子群优化方法搜索代理模型多极值域下的全局最优解。数值算例对具有裂纹的悬臂梁和板结构进行了裂纹识别。结果表明,该方法能有效地识别裂纹参数,并且具有良好的抗噪性能。此外,讨论了初始样本数量对裂纹识别效率及识别结果的影响。

摘要：针对柔性立管由于管道弯矩与曲率关系的非线性引起的动态时域分析问题,基于集中质量分析方法,考虑非线性弯曲刚度作为输入参数,建立柔性立管分析模型,进行管道拉力和曲率荷载的时域分析.对中国南海某1 500 m水深的柔性立管算例进行了动态时域分析.分析结果表明:立管拉力随长度增加而减小,最大点发生在顶部,曲率在顶部和底部都有较大值,中间曲率较小;与考虑线性弯曲刚度的分析结果比较,考虑非线性弯曲刚度得到的顶部拉力荷载时程曲线几乎无变化,而顶部和底部的曲率荷载时程曲线变化较显著;考虑非线性弯曲刚度输入可以得到更为准确的柔性立管时域分析结果.

摘要：在两层金属爆炸焊接复板飞行姿态的理论计算基础上,运用质量守恒、动量守恒定理和列契特公式推导了多层金属爆炸焊接复板飞行姿态的理论计算模型,经过实验验证,该计算模型和实验相符合,对于多层金属爆炸焊接工艺参数的设计具有很高的使用价值。

摘要：对于海洋油气开发工程中输送油气的非粘结柔性管道,其内部压力是管道失效的重要原因之一。对常用的非粘结柔性管道内压失效的理论预测模型进行了讨论,并与三维数值模型所得到的结果比较。为了考虑加工间隙的影响,提出了将弹性力学理论与"填充因子"等效方法相结合的柔性管道结构抗内压能力的分析方法。计算结果表明,柔性管道抗压层间的加工间隙会显著降低结构的抗压能力。理论分析与数值模拟结果吻合良好,在加工间隙不超过0.2 mm的情况下,相对偏差不超过3.38%。该理论预测方法对非粘结柔性管道结构的设计提供了有益的参考。

摘要：Pushover分析方法近年来引起了地震工程界的广泛兴趣,我国新的抗震设计规范已将其作为大震下结构弹塑性变形分析的一种方法。结构不规则性是影响Pushover分析应用的一个主要因素,而加载模式的选取则是Pushover分析的一个关键问题。本文采用FEM A 273建议的3种加载模式对两个典型的三维偏心结构(刚度偏心和质量偏心)进行了Pushover分析,并与非线性动力时程分析的结果进行了比较,给出了三维偏心结构Pushover分析加载模式选取的建议。

摘要：海上风电基础属于典型的柔性结构。由于冰与柔性抗冰结构相互作用的复杂性,长期以来尚未形成基于动冰力响应分析的结构设计。结构抗冰设计中大都是从极端荷载出发,只考虑最大静冰力或最大倾覆力矩。基于对渤海辽东湾柔性抗冰结构的多年监测,发现强烈的冰激振动引起柔性结构的风险性要远大于极端静冰荷载下结构的整体安全问题。为了明确冰区风电基础结构的抗冰性能及抗冰设计的合理性,文章结合基于多年现场冰与结构作用观测及冰荷载的研究成果,明确该类柔性结构与海冰作用形式及其动力特性;提出了柔性抗冰结构设计中应考虑的主要失效模式及评价方法。最后,以渤海某典型风电基础为例,对其抗冰性能进行评价。该文的研究可为寒区风电基础的抗冰设计及安全保障提供合理依据。

摘要：为防止铺设或储运过程中出现径向压缩失效,海洋柔性管道内层设计采用互锁型骨架层。基于有限元数值分析方法,建立骨架层三维有限元模型,研究径向压缩载荷作用下骨架层的力学行为。同时将骨架层简化为圆环,推导了圆环对径向压缩刚度的解析公式。搭建了柔性软管径向压缩性能的实验测试装置,通过骨架层试件的径向压缩测试,验证了有限元模型的正确性;发现传统理论模型的误差较大。数值研究还发现,随着钢带厚度与内径比的增加,骨架层径向压缩刚度会显著增大。建立的有限元数值模型及其分析技术为柔性管道受径向压缩分析和设计提供了有效的技术手段。