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基于Green函数的轮胎冲击载荷特性反演方法
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作者 师桂杰 李强 王德禹 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第3期165-173,共9页
[目的]旨在通过结构响应间接识别轮胎冲击载荷及其分布特性,为甲板设计与安全评估提供依据,提出一种基于Green函数的载荷反演方法。[方法]以某船甲板加筋板为研究对象,利用Green函数将冲击载荷表示为单位脉冲载荷的叠加,通过有限元仿真... [目的]旨在通过结构响应间接识别轮胎冲击载荷及其分布特性,为甲板设计与安全评估提供依据,提出一种基于Green函数的载荷反演方法。[方法]以某船甲板加筋板为研究对象,利用Green函数将冲击载荷表示为单位脉冲载荷的叠加,通过有限元仿真得到Green核函数矩阵,并结合广义交叉验证准则(GCV)的Tikhonov正则化方法,建立载荷反演模型。针对单个轮胎及多个轮胎冲击工况,分析多源载荷对反演精度的影响。对于凸型、马鞍型和凹型3种典型的轮印载荷分布形式,通过等效划分受力区域并施加单位脉冲载荷,完成载荷分布特性的反演。[结果]结果表明,所提方法能够有效识别轮胎冲击载荷的时间历程及其分布特性,反演相对误差均小于5%。其中,基于应变和位移响应的反演精度较高,误差低于2%;即使在5%噪声干扰下,反演载荷仍然与实际载荷基本一致。[结论]所提方法解决了冲击载荷作用时间短、结构响应范围有限以及多源载荷联合作用带来的反演难题,为实船轮印载荷识别提供了新思路,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 甲板设计 结构响应 动力响应 加筋板 承载能力 冲击载荷 轮印载荷分布 GREEN函数 载荷反演
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LNG船围护系统标准体系构建与建模标准研制
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作者 史琪琪 王德禹 崔进举 《中国航海》 北大核心 2025年第S1期246-253,共8页
全球清洁能源需求的持续增长,推动国际液化天然气(LNG)运输船市场快速发展。当前,LNG船已成为我国船舶业进军国际市场的重要抓手,而研制关键技术标准、构建完善标准体系,是实现我国LNG船设计建造全过程自主可控的重要前提。针对LNG船围... 全球清洁能源需求的持续增长,推动国际液化天然气(LNG)运输船市场快速发展。当前,LNG船已成为我国船舶业进军国际市场的重要抓手,而研制关键技术标准、构建完善标准体系,是实现我国LNG船设计建造全过程自主可控的重要前提。针对LNG船围护系统的类型、组成与设计建造过程,开展LNG船围护系统标准化研究,初步构建围护系统标准体系,并依托数字化技术要求,研制围护系统零部件建模与工艺装备建模等两项标准,为我国LNG船围护系统设计建造中核心技术的研发和应用,提供有效的标准化研究基础。 展开更多
关键词 LNG船舶 围护系统 标准化
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搁置脚载荷下滚装船甲板接触计算与实验分析
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作者 蒋嘉奇 徐志亭 +1 位作者 蔡忠华 王德禹 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
运输装置底部的搁置脚与滚装船甲板之间存在着复杂的非线性接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的接触压力与应力分布,以某钢质甲板结构为研究对象,采用Abaqus对其进行非线性接... 运输装置底部的搁置脚与滚装船甲板之间存在着复杂的非线性接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的接触压力与应力分布,以某钢质甲板结构为研究对象,采用Abaqus对其进行非线性接触数值计算,通过实尺度搁置脚载荷甲板强度实验,对搁置脚不同位置下甲板模型的接触压力、甲板板应力、纵骨应力进行分析,并将实验结果与仿真结果进行对比分析,验证搁置脚与甲板的接触压力分布规律,并在此基础上提出一种针对甲板板的简化计算方法,将复杂的非线性接触计算转变为较为简单的线弹性计算。结果表明,接触压力主要集中在搁置脚前端和横梁附近,以强横梁为代表的强构件是主要承载构件,甲板板高应力区域主要集中在搁置脚底部前端以及横梁附近,实验结果与数值计算结果吻合较好。本文计算模型具有较高的准确性,简化计算方法对滚装船甲板设计及强度计算具有较好的实用性。 展开更多
关键词 搁置脚 甲板 非线性接触 压力分布 简化算法
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匀速弯矩载荷下船体梁动态极限强度分析方法
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作者 姜焰华 张伟龙 +1 位作者 崔进举 王德禹 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第5期216-224,共9页
[目的]为解决船体梁的动态极限强度快速计算问题,提出动态Smith方法。[方法]首先,以传统的Smith方法为基础,在考虑船体梁在动态载荷下材料的应变率效应、惯性力,以及Smith方法中加筋板单元在不同应变率下的应力−应变关系的基础上,建立... [目的]为解决船体梁的动态极限强度快速计算问题,提出动态Smith方法。[方法]首先,以传统的Smith方法为基础,在考虑船体梁在动态载荷下材料的应变率效应、惯性力,以及Smith方法中加筋板单元在不同应变率下的应力−应变关系的基础上,建立计算船体梁在匀速弯矩载荷作用下动态极限强度的动态Smith方法;然后,以箱形梁和船体梁为研究对象,通过与有限元结果进行对比,验证动态Smith方法的准确性。[结果]结果显示,由动态Smith方法与有限元方法计算得到的船体梁的动态极限强度在端面旋转角速度小于1时误差小于10%。[结论]动态Smith方法是在传统Smith方法的基础上的进一步拓展,相较于有限元计算,该方法能提高船体梁动态极限强度的计算效率。 展开更多
关键词 船体 船体梁 箱形梁 Smith方法 动态极限强度
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液舱流体晃荡的模型试验 被引量:27
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作者 王德禹 金咸定 李龙渊 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期114-117,共4页
液舱晃荡问题是近年来液货船设计中十分关注的课题之一,它涉及到自由液面的大幅度运动等一系列非线性问题,因此在理论上具有较大的难度,试验研究显得至关重要.文中对已有针对船舶与海洋工程领域的典型液舱晃荡模拟试验进行了简要的... 液舱晃荡问题是近年来液货船设计中十分关注的课题之一,它涉及到自由液面的大幅度运动等一系列非线性问题,因此在理论上具有较大的难度,试验研究显得至关重要.文中对已有针对船舶与海洋工程领域的典型液舱晃荡模拟试验进行了简要的总结,并提出了今后应考虑的几个问题. 展开更多
关键词 船舶结构 波舱 晃荡 模型试验 液货船 设计
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轴压侧压联合载荷作用下的加筋板失效模式分析
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作者 郭广宇 崔进举 王德禹 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期283-298,共16页
[目的]旨在研究侧压载荷对联合载荷作用下加筋板极限强度与失效机理的影响。[方法]基于非线性有限元方法建立数值模型,采用ABAQUS软件进行面内轴压与面外侧压载荷联合作用下的数值仿真分析,提取各工况下的加筋板面外位移场,并对其进行... [目的]旨在研究侧压载荷对联合载荷作用下加筋板极限强度与失效机理的影响。[方法]基于非线性有限元方法建立数值模型,采用ABAQUS软件进行面内轴压与面外侧压载荷联合作用下的数值仿真分析,提取各工况下的加筋板面外位移场,并对其进行屈曲模态分解。在获得不同模型的模态幅值-轴向载荷曲线的基础上,量化加筋板的变形过程,结合应力云图分析加筋板在侧压不同工况下的变形行为与失效模式。[结果]结果显示,在联合载荷工况下,侧压载荷使加强筋在极限状态前发生端部屈服,导致整体屈曲模态幅值增加;随着侧压载荷的增加,加筋板整体屈曲成为联合载荷工况下的主导失效模式。[结论]所做研究揭示了加筋板变形失效过程中局部、整体屈曲模态幅值与失效模式的联系,可为船体板架结构设计提供参考。 展开更多
关键词 加筋板 载荷 联合载荷 侧压载荷 失效模式 模态分解
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静力预加载结构冲击屈曲的突变模型 被引量:7
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作者 王德禹 张善元 杨桂通 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期243-248,共6页
基于突变理论给出静力预加载弹性结构冲击屈曲的准则,并将其用于处理Budian-sky-Hutchinson简单力学模型的冲击屈曲分析和受扭圆柱壳的冲击扭转屈曲分析,给出了临界载荷的求解公式。
关键词 冲击屈曲 静力预加载 结构 突变
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三自由度晃荡模拟装置及其模态分析 被引量:7
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作者 王德禹 李龙渊 施其 《海洋工程》 CSCD 2000年第4期94-96,共3页
晃荡现象是海洋工程和船舶设计中值得关注的问题。它涉及到自由液面大幅度运动的一系列非线性问题 ,很难获得一个完全的理论解。相应的试验是主要方法。本文介绍三个自由度的模拟装置 ,并运用 MSC/ NASTRAN软件对该装置进行了结构有限... 晃荡现象是海洋工程和船舶设计中值得关注的问题。它涉及到自由液面大幅度运动的一系列非线性问题 ,很难获得一个完全的理论解。相应的试验是主要方法。本文介绍三个自由度的模拟装置 ,并运用 MSC/ NASTRAN软件对该装置进行了结构有限元分析 ,重点在于模态分析。 展开更多
关键词 液舱晃荡 试验装置 模态计算 三自由度 船舶设计
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弹性圆柱壳扭转屈曲研究 被引量:6
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作者 王德禹 马宏伟 杨桂通 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1992年第3期193-197,共5页
本文给出两端固支的弹性圆柱壳扭转屈曲实验与理论计算结果.实验发现,对于较长的壳,其屈曲后的变形并不占据整个壳体的长度.另外在计算中仅考虑壳体的法向边界条件,而不考虑其周向和轴向边界条件,结果和Yamaki精确解以及本文实验结果相... 本文给出两端固支的弹性圆柱壳扭转屈曲实验与理论计算结果.实验发现,对于较长的壳,其屈曲后的变形并不占据整个壳体的长度.另外在计算中仅考虑壳体的法向边界条件,而不考虑其周向和轴向边界条件,结果和Yamaki精确解以及本文实验结果相符较好,说明周向和轴向边界条件对圆柱壳的扭转屈曲影响较小. 展开更多
关键词 圆柱壳 弹性 扭转屈曲 实验
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刚塑性梁在任意冲击载荷下的有限变形 被引量:3
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作者 王德禹 金咸定 张国良 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期63-65,共3页
采用刚塑性假定,忽略应变强化和应变率的效应并考虑由于有限变形而导致的轴力的影响,研究任意时间历程冲击载荷下简支梁的塑性动力响应问题.为了简化计算,采用矩形形状的屈服条件,并将梁的运动依照塑性铰的不同分为四个不同的阶段,其中... 采用刚塑性假定,忽略应变强化和应变率的效应并考虑由于有限变形而导致的轴力的影响,研究任意时间历程冲击载荷下简支梁的塑性动力响应问题.为了简化计算,采用矩形形状的屈服条件,并将梁的运动依照塑性铰的不同分为四个不同的阶段,其中第一和第四阶段为单铰运动模式,第二和第三为两铰运动模式.最后给出了任意时刻梁运动状态和变形状态的解析表达式.研究结果表明,由于有限变形的影响。 展开更多
关键词 结构力学 刚塑性 有限变形 冲击载荷
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冲击载荷下复合材料层合杆的动力屈曲 被引量:3
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作者 王德禹 纪汇涤 《振动与冲击》 EI CSCD 1998年第4期44-48,共5页
研究复合材料层合杆被一质量块以某一速度沿轴向进行碰撞而导致的动力屈曲现象,采用不同的横向剪切理论,并用差分方法对杆的动力屈曲方程进行求解。文中考察了冲击块质量、初挠度、应力波、横向剪切等因素对临界冲击速度以及屈曲模态的... 研究复合材料层合杆被一质量块以某一速度沿轴向进行碰撞而导致的动力屈曲现象,采用不同的横向剪切理论,并用差分方法对杆的动力屈曲方程进行求解。文中考察了冲击块质量、初挠度、应力波、横向剪切等因素对临界冲击速度以及屈曲模态的影响。 展开更多
关键词 复合材料杆 动力屈曲 冲击屈曲 横向剪切
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受静载作用的直杆在轴向冲击载荷下的屈曲 被引量:12
12
作者 王德禹 《振动与冲击》 EI CSCD 1997年第1期35-37,共3页
本文研究轴向静力预载荷对直杆受轴向冲击载荷作用时动态屈曲性态的影响,通过对直杆动态屈曲控制方程进行数值求解.文中考查了静力预载荷、冲击载荷速度以及初始几何缺陷对临界冲击载荷的影响.
关键词 冲击屈曲 直杆 静力预载荷 冲击载荷
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刚塑性圆柱壳的冲击扭转屈曲 被引量:1
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作者 王德禹 张善元 杨桂通 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1993年第8期659-664,共6页
本文将文献[3]给出的能量准则用于处理刚塑性圆柱壳的冲击扭转屈曲.文中推导了圆柱壳塑性动力扭转屈曲线性方程,获得了临界冲击速度.
关键词 刚塑性体 圆柱壳 冲击扭转屈曲
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基于圆环模型的空间 XX 管接头轴压极限强度分析 被引量:1
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作者 王德禹 陈铁云 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第11期116-120,共5页
应用圆环模型对空间XX管接头在4种不同轴压载荷比下的极限强度进行了分析,圆环的等效宽度采用Chong等人的14组有限元分析结果通过最小二乘法回归得到.从而建立了空间XX管接头极限载荷的计算公式.
关键词 空间管接头 圆环模型 极限强度 管接头 近海结构
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刚塑性圆管受横向碰撞时准静态分析 被引量:2
15
作者 王德禹 张善元 《太原工业大学学报》 1996年第2期20-23,共4页
本文试图给出钢质圆管在横向碰撞下的准静态变形估计,并计及圆管局部凹陷对整体弯曲大变形的影响。文中假定圆管为理想刚塑性材料,同时假定局部变形仅对圆管的极限塑性弯矩产生影响,而不影响极限轴力。数值计算结果表明,当跨度和厚... 本文试图给出钢质圆管在横向碰撞下的准静态变形估计,并计及圆管局部凹陷对整体弯曲大变形的影响。文中假定圆管为理想刚塑性材料,同时假定局部变形仅对圆管的极限塑性弯矩产生影响,而不影响极限轴力。数值计算结果表明,当跨度和厚度一定时,管的直径越大,局部凹陷与整体弯矩的相互耦合效应越明显。 展开更多
关键词 圆管 横向碰撞 凹陷 大变形 准静态分析 载荷
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支座突然沉陷时浅拱的冲击屈曲 被引量:2
16
作者 王德禹 杨桂通 《太原工业大学学报》 1991年第4期10-14,共5页
本文研究两端简支的正弦浅拱当一端支座突然沉陷并受冲击载荷作用时的屈曲行为,文中考虑了拱的一阶变形模态,并给出了静态屈曲和冲击屈曲临界载荷的计算,分析表明支座沉陷量对静力屈曲的影响大于对冲击屈曲的影响。
关键词 浅拱 冲出屈曲 支座沉陷 拱结构
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用改进的MC法分析圆柱壳扭转屈曲可靠性 被引量:1
17
作者 王德禹 张善元 杨桂通 《太原工业大学学报》 1993年第4期1-6,共6页
本文提出一种改进的MorLte—Carlo(MC)法以进行结构的失效概率计算,并将其用于圆柱壳的扭转屈曲可靠性分析。这种改进的MC法可以对某些抽样点不进行结构分析,便可确定其是否位于失效区域之内,从而极大地减少了计算工作量。
关键词 屈曲概率 圆柱壳 扭转 蒙特卡罗法
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带有任意形状初缺陷的弹性圆柱壳冲击扭转屈曲
18
作者 王德禹 张善元 杨桂通 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1993年第6期471-477,共7页
本文给出带有初缺陷的弹性圆柱壳在阶跃突加扭矩作用下的冲击屈曲摄动分析,而且初缺陷假设为小量但其形状是任意的.研究表明影响临界冲击扭矩和静态临界扭矩的只是具有经典静力扭转屈曲模态的那一部分初缺陷大小,文中给出了临界冲击扭... 本文给出带有初缺陷的弹性圆柱壳在阶跃突加扭矩作用下的冲击屈曲摄动分析,而且初缺陷假设为小量但其形状是任意的.研究表明影响临界冲击扭矩和静态临界扭矩的只是具有经典静力扭转屈曲模态的那一部分初缺陷大小,文中给出了临界冲击扭矩的计算公式. 展开更多
关键词 冲击 扭转 屈曲 弹性 圆柱面壳
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焊接结构及其维修的可靠性分析
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作者 王德禹 楼志文 《太原工业大学学报》 CAS 1990年第4期76-81,共6页
本文以马尔科夫链理论研究了焊缝中裂纹的随机扩展过程,并在此基础上分析了焊缝的补焊问题,同时提出了“当量运行次数”的概念.对于工程中可能进行多次维修的结构,文中给出了损伤的稳态分布。最后用优化理论分析了最大经济效益意义上的... 本文以马尔科夫链理论研究了焊缝中裂纹的随机扩展过程,并在此基础上分析了焊缝的补焊问题,同时提出了“当量运行次数”的概念.对于工程中可能进行多次维修的结构,文中给出了损伤的稳态分布。最后用优化理论分析了最大经济效益意义上的维修方案。 展开更多
关键词 焊接结构 可靠性 MARKOV链 裂纹
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卫星振动试验中固有频率“漂移”现象初步研究 被引量:22
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作者 陈昌亚 宋汉文 +1 位作者 王德禹 陶明德 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期23-25,共3页
本文针对卫星振动试验中的频率漂移现象进行了初步分析 ,通过试验数据对比、等效线性化模型模拟和单自由度非线性模型模拟计算 ,对随振动试验载荷烈度增加而导致的固有频率降低、模态阻尼增大的现象作了定性解释。
关键词 固有频率 卫星 频率漂移 振动频率
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