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题名某核动力堆舱结构碰撞试验及数值仿真研究
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作者
顾颖宾
林一
陈励志
孔祥韶
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机构
中国核能电力股份有限公司
武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第16期69-75,共7页
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文摘
为探究某核动力堆舱舱段结构在碰撞载荷作用下的损伤特性以及堆舱结构内部的冲击环境,开展缩比堆舱结构模型水上碰撞试验,进一步建立堆舱舱段有限元模型;开展碰撞数值仿真分析,通过与试验的撞击力、堆舱内部典型位置的加速度响应及舷侧结构的变形损伤情况进行对比,典型工况的撞击力峰值误差最大误差为8.7%,加速度最大峰值的最大误差为19.5%和最大损伤变形值的最大误差为13.3%,验证了数值计算方法的合理性。进而开展堆舱结构整船模型在受到15000 t级远洋渔船以10 kn航速碰撞的数值计算分析,舷侧结构产生5.4 m×3.9 m的破口及3.9 m×1.1 m的凹陷损伤,堆舱顶部防护结构产生了5.6 m×1.0 m范围的局部塑性变形,具有较好的抗碰撞性能。研究工作可为同类结构的碰撞模型试验研究提供参考。
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关键词
堆舱结构
碰撞试验
结构响应
数值计算
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Keywords
compartment structure
crash test
structural response
numerical simulation
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分类号
U661.4
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名船舶双层舱室结构热载荷参数试验及仿真研究
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作者
顾颖宾
林一
敖雷
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机构
中国核能电力有限公司
武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第15期115-120,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52301385)。
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文摘
针对损管事故过程中船舶双层舱室结构热载荷特性问题,本文基于相似理论建立了主尺度比为1∶8的缩比模型,通过试验方法研究了热载荷作用下双层舱室结构的温度场分布规律。采用Ansys软件建立了数值模型对舱室三维流场热参数进行分析,数值结果与试验结果显示出较好的相似性。研究发现恒温热源作用下,舱室内顶板温度远高于底板温度,加筋温度升高主要依靠内壁的热传导效应且存在明显的温度梯度分布。研究结果可为船舶复杂舱室结构的热应力分析提供参考依据。
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关键词
双层舱室结构
热载荷
模型试验
温度场
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Keywords
double-layer cabin structures
thermal load
scaled model test
temperature field distribution
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分类号
U663.8
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名直弯组合类型输流管道三维固有振动特性研究
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作者
郭宇辰
顾颖宾
丁虎
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机构
中国核能电力股份有限公司
上海大学力学与工程科学学院
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出处
《力学学报》
北大核心
2025年第10期2422-2431,共10页
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基金
国家自然科学基金(12025204)资助.
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文摘
结构振动引起的破坏是导致管道系统失效的重要原因之一,研究其固有振动特性既是深入理解其动力学行为的基础,也是提升管道结构性能与运行可靠性的关键.现有研究主要聚焦于几何形状简单的水平或竖直直管,其动力学特征可通过二维模型较为准确地描述.然而,由直管与弯管组合构成的L形和S形等非等直平面管道,因几何构型复杂,其振动特性呈现显著三维特征,二维模型已无法反映其真实的振动行为,三维建模的复杂性亦限制了该研究的开展.基于绝对节点坐标法(absolutenodalcoordinateformulation,ANCF),构建了三维管道单元理论模型,结合几何特征建立了等直管、L形管和S形管模型,并对两端固支条件下3类管道的模态频率与振型特征进行了对比分析.结果表明,直弯组合管道在固有频率组成及振型表现上较直管更为复杂,呈现明显的面内与面外频率分离现象.管内流速增加时,各阶频率整体呈下降趋势,且该趋势在不同几何构型中表现一致.此外,相同外径条件下,增大管壁厚度会提高管结构整体固有频率,且高阶固有频率增幅更大.综上所述,该研究对直弯组合类型管道的三维动力学特性分析提供了参考.
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关键词
输流管道
三维模型
绝对节点坐标法
直弯组合构型
固有频率
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Keywords
fluid-conveying pipes
three-dimensional model
absolute nodal coordinate formulation
straight-bend combined configuration
natural frequency
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分类号
O32
[理学—一般力学与力学基础]
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