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多参数融合的搬运作业人体疲劳评估
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作者 侯智 杨尚 施乃勇 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第8期11-15,共5页
长时间的人工搬运易导致人体疲劳,进而引发安全事故,为有效评估人体疲劳状态,预防身体伤害和事故的发生,提出了一种基于HRV-SpO_(2)多参数融合的人体疲劳评估模型。首先,使用心率传感器和光电传感器采集志愿者的心电信号(ECG)和血氧脉... 长时间的人工搬运易导致人体疲劳,进而引发安全事故,为有效评估人体疲劳状态,预防身体伤害和事故的发生,提出了一种基于HRV-SpO_(2)多参数融合的人体疲劳评估模型。首先,使用心率传感器和光电传感器采集志愿者的心电信号(ECG)和血氧脉搏波信号。其次,对数据进行预处理和时域分析,选定心率变异率(HRV)和血氧饱和度(SpO_(2))作为特征参数。然后,基于隐马尔可夫(HMM)理论建立HRV-SpO_(2)多参数融合疲劳评估模型。最后,利用Baum-Welch、Viterbi算法进行参数训练并验证模型的有效性。结果表明:该模型对人体疲劳状态评估的准确度达到95%以上,且较单一参数的疲劳评估模型准确性更高。 展开更多
关键词 人体疲劳评估 多参数融合 隐马尔科夫模型(HMM) HRV SpO_(2)
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基于零点有效缺口应力的薄板焊接接头疲劳评估 被引量:1
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作者 舒伟 高静坤 +3 位作者 李海峰 邓彩艳 刘强 龚宝明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期121-128,共8页
文中采用零点有效缺口应力进行了薄板焊接接头的疲劳评估研究.该方法综合考虑整体结构应力以及缺口根部到零点位置的非线性峰值应力的影响,以临界距离法和零点结构应力法为基础,将零点应力位置作为缺口对结构疲劳影响的临界距离对焊接... 文中采用零点有效缺口应力进行了薄板焊接接头的疲劳评估研究.该方法综合考虑整体结构应力以及缺口根部到零点位置的非线性峰值应力的影响,以临界距离法和零点结构应力法为基础,将零点应力位置作为缺口对结构疲劳影响的临界距离对焊接结构进行疲劳强度评估.通过对两种不同类型的焊接接头试样(T形单面焊接头和不同厚度组合搭接接头)的疲劳试验结果进行拟合.结果表明,在对焊根失效的试样进行疲劳评估时,焊根位置不同截面应力线性化之后得到零点有效缺口应力存在较大差异;其中,焊脚截面应力线性化得到的S-N曲线分散带宽度最小;再者,同时考虑焊趾和焊根失效的零点有效缺口应力S-N曲线,与分别考虑焊趾或焊根失效的零点有效缺口应力S-N曲线分散带相差不大,证明该方法可同时用于焊接接头焊趾和焊根疲劳评估. 展开更多
关键词 零点有效缺口应力 焊接接头 疲劳评估
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等效结构应力法的焊接疲劳评估 被引量:9
3
作者 王亦军 董奇志 +1 位作者 肖守讷 李西安 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第4期16-19,共4页
为了在设计阶段准确地计算出空间任意走向的焊缝疲劳寿命,采用等效结构应力法对管状T型焊接接头的疲劳寿命进行了评估。建立了3种网格尺寸的管状T型焊接接头有限元模型,并计算结构应力。运用FE-weld疲劳评估软件计算出焊缝处的应力循环... 为了在设计阶段准确地计算出空间任意走向的焊缝疲劳寿命,采用等效结构应力法对管状T型焊接接头的疲劳寿命进行了评估。建立了3种网格尺寸的管状T型焊接接头有限元模型,并计算结构应力。运用FE-weld疲劳评估软件计算出焊缝处的应力循环次数,并与试验数值进行比较。比较结果表明:等效结构应力法对焊接接头疲劳评估具有网格不敏感性和较高的准确性。 展开更多
关键词 等效结构应力法 网格不敏感 主S-N曲线 焊接 疲劳评估
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以疲劳评估为目标的大跨钢箱梁桥车桥耦合动力分析方法 被引量:12
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作者 范晨 王莹 李兆霞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期236-242,共7页
以润扬长江公路大桥北汊斜拉桥为工程背景,基于有限元软件ANSYS和数值计算软件MATLAB研究了以疲劳评估为目标的大跨钢箱梁桥车桥耦合动力分析方法中的一系列技术问题,包括以疲劳分析为目标的车桥耦合振动模型的建模方法和动应力分析方... 以润扬长江公路大桥北汊斜拉桥为工程背景,基于有限元软件ANSYS和数值计算软件MATLAB研究了以疲劳评估为目标的大跨钢箱梁桥车桥耦合动力分析方法中的一系列技术问题,包括以疲劳分析为目标的车桥耦合振动模型的建模方法和动应力分析方法、基于车桥耦合动应力的桥梁疲劳状态评估方法、不同桥梁应力分析方法的比较,以及路面不平度对桥梁疲劳状态的影响。研究结果表明,以疲劳评估为目标的桥梁车桥耦合动力分析方法能够有效地应用于大跨钢箱梁桥的疲劳状态评估,满足结构局部疲劳损伤累积仿真计算的需要。通过分别对不同应力计算方法下以及不同路面不平度下的桥梁动应力响应的对比分析,表明车辆载荷对桥梁作用的影响是局部的,对局部的桥梁疲劳累积有显著影响,在桥梁疲劳状态评估中采用车桥耦合动力分析方法能得到更为准确的结果。 展开更多
关键词 大跨桥梁 疲劳评估 车桥耦合 路面不平度
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具有裂纹损伤的海底管道断裂及疲劳评估 被引量:16
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作者 金伟良 付勇 +1 位作者 赵冬岩 白秉仁 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2005年第3期7-16,共10页
海底管道是海洋石油开发的重要设施之一,对其进行断裂安全评估是非常重要的。介绍了结构失效评估图(FAD)技术,详细阐述了BS7910∶1999规范中三个不同等级的断裂评估方法和疲劳评估方法。通过断裂评估方法,能够对不同受力状态下的含焊接... 海底管道是海洋石油开发的重要设施之一,对其进行断裂安全评估是非常重要的。介绍了结构失效评估图(FAD)技术,详细阐述了BS7910∶1999规范中三个不同等级的断裂评估方法和疲劳评估方法。通过断裂评估方法,能够对不同受力状态下的含焊接裂纹管道进行断裂评估,得到管道任何位置的极限裂纹长度;通过疲劳评估方法,能够对受复杂动荷载的含焊接裂纹管道进行疲劳评估,得到管道在此种受力环境下的疲劳寿命。 展开更多
关键词 海底管道 损伤 裂纹 断裂评估 疲劳评估 焊接结构
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船体结构疲劳评估的设计波法 被引量:17
6
作者 冯国庆 任慧龙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期430-434,共5页
目前,基于谱分析的疲劳评估直接计算法是相对较为精确的船舶结构疲劳评估方法,但此种方法的工作量巨大,给实际应用带来了许多不便.因而,疲劳评估设计波法就引起了人们的关注.为了更好的应用设计波法,文章对设计波法的基本原理进行了说明... 目前,基于谱分析的疲劳评估直接计算法是相对较为精确的船舶结构疲劳评估方法,但此种方法的工作量巨大,给实际应用带来了许多不便.因而,疲劳评估设计波法就引起了人们的关注.为了更好的应用设计波法,文章对设计波法的基本原理进行了说明,同时提出了一种选择疲劳评估设计波的新方法,并按这种方法对一艘滚装船的典型结构进行疲劳评估,给出了各计算点的疲劳寿命.从该方法所得结果与简化方法、直接计算法所得结果的比较可知,对于外底和外壳板典型结构的疲劳寿命而言,设计波法与简化方法符合较好,而对于其余典型结构,三者的差别比较明显. 展开更多
关键词 船舶结构 疲劳评估 设计波法 滚装船
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基于热点应力法的正交异性钢箱梁疲劳评估 被引量:4
7
作者 王超 朱宏平 钟继卫 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期449-453,共5页
文章运用健康监测系统实测应力数据,采用热点应力法对正交异性钢箱梁进行疲劳评估;并建立了局部有限元模型,计算了疲劳危险焊缝连接部位的应力集中系数。通过实桥健康监测系统采集钢箱梁危险部位的应力时程,运用求出的应力集中系数计算... 文章运用健康监测系统实测应力数据,采用热点应力法对正交异性钢箱梁进行疲劳评估;并建立了局部有限元模型,计算了疲劳危险焊缝连接部位的应力集中系数。通过实桥健康监测系统采集钢箱梁危险部位的应力时程,运用求出的应力集中系数计算相应的热点应力时程,采用雨流计数法对热点应力进行统计分析得出结构每天的日应力谱,将多天的日应力谱进行统计平均定义为结构标准日应力谱。基于线性累积损伤准则和热点应力疲劳强度曲线对钢箱梁进行疲劳寿命评估,将提出的方法应用于安装了健康监测系统的实桥分析。结果表明,在钢箱梁U肋和横隔板连接的部位会产生疲劳破坏,因此应加强该部位的维修和养护。 展开更多
关键词 热点应力法 疲劳评估 钢箱梁 应力谱 有限元分析 健康监测
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HCSR规范疲劳评估方法合理性探析 被引量:5
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作者 姜峰 刘洋 +2 位作者 李旭 于艳丽 周慧珠 《船海工程》 北大核心 2015年第1期1-4,10,共5页
为了验证散货船-油船协调共同规范(HCSR规范)中整套疲劳评估方法的合理性,从HCSR规范疲劳评估节点的合理性和评估方法的合理性两方面比较HCSR疲劳评估结果与实船损坏记录的一致程度或趋势,对HCSR规范进行疲劳评估方法校准分析,验证了HCS... 为了验证散货船-油船协调共同规范(HCSR规范)中整套疲劳评估方法的合理性,从HCSR规范疲劳评估节点的合理性和评估方法的合理性两方面比较HCSR疲劳评估结果与实船损坏记录的一致程度或趋势,对HCSR规范进行疲劳评估方法校准分析,验证了HCSR规范疲劳评估方法的合理性。 展开更多
关键词 HCSR 疲劳评估 合理性 校准 实船损坏记录
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基于热点应力法的钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳评估 被引量:8
9
作者 姜磊 刘永健 +2 位作者 刘彬 龙辛 蒲北辰 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期69-76,共8页
为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S~N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝... 为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S~N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝土桁式拱桥进行节点疲劳评估。结果表明:疲劳易损部位位于1/4跨附近的拱肋上弦节点,起始裂纹位于节点主管表面的冠点处;采用《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的疲劳荷载计算模型Ⅱ和疲劳荷载谱计算得到的疲劳寿命分别为20210049次和27311265次,采用疲劳荷载谱计算时多车效应纵向修正为14.9%;采用《公路钢结构桥梁设计规范》预测的节点疲劳寿命偏低,导致设计偏于保守。 展开更多
关键词 钢管混凝土桁式拱桥 节点 热点应力法 疲劳评估 疲劳寿命 应力集中系数 有限元法
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某油轮基于共同规范疲劳评估及网格精度 被引量:4
10
作者 刘俊 薛鸿祥 陈芳 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期910-913,共4页
基于共同规范(JTP)的相关规定,针对某油轮建立三舱段有限元模型,采用热点应力法对内底和边舱斜板之间折角处进行了疲劳评估.分析表明,共同规范对于油轮疲劳强度的要求偏于安全,达到了制定共同规范的目的.由于折角处局部应力集中,应力范... 基于共同规范(JTP)的相关规定,针对某油轮建立三舱段有限元模型,采用热点应力法对内底和边舱斜板之间折角处进行了疲劳评估.分析表明,共同规范对于油轮疲劳强度的要求偏于安全,达到了制定共同规范的目的.由于折角处局部应力集中,应力范围计算结果依赖于有限元分析的网格精度,从而影响疲劳评估的结果.文中对于局部模型采用不同网格精度,分析了不同网格尺寸对热点处应力范围及疲劳寿命的影响.研究表明,共同规范对于热点局部区域网格精度的要求是合理的. 展开更多
关键词 疲劳评估 网格精度 共同规范 油轮 热点应力法x
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实用船舶结构疲劳评估方法概要 被引量:12
11
作者 冯国庆 任慧龙 李辉 《舰船科学技术》 2009年第1期23-28,共6页
船舶结构的疲劳评估是船舶力学的主要研究领域之一。本文对常用的船舶结构疲劳评估方法——船级社提出的简化方法、谱分析法、设计波法、断裂力学方法,以及概率S-N曲线和概率断裂力学方法进行了概述。首先分别对每种方法中的关键技术细... 船舶结构的疲劳评估是船舶力学的主要研究领域之一。本文对常用的船舶结构疲劳评估方法——船级社提出的简化方法、谱分析法、设计波法、断裂力学方法,以及概率S-N曲线和概率断裂力学方法进行了概述。首先分别对每种方法中的关键技术细节进行了较为详细的论述,给出了这些技术细节当前的处理方法及存在的主要问题。最后,对各方法进行了总结和概括,指出了每种方法的优缺点,并给出了每种方法未来的研究重点和发展方向。 展开更多
关键词 船舶结构 疲劳评估 评估方法
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船舶纵向构件疲劳评估的热点应力方法 被引量:7
12
作者 詹志鹄 夏洪禄 《船海工程》 北大核心 2007年第4期15-19,共5页
在中国船级社《船体结构疲劳强度指南》(2001版)提出的用名义应力计算船体结构疲劳强度的基础上,提出了一套对船体纵向构件用热点应力方法进行评估的方法,给出了热点应力的计算有限元模型、计算方法和对应的SN曲线选取的要求。
关键词 疲劳评估 热点应力 纵向构件
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基于裂纹扩展理论的船体结构疲劳评估 被引量:1
13
作者 牛松 任慧龙 冯国庆 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期958-965,共8页
疲劳破坏是船舶结构的主要破坏形式之一。为了保证船舶结构有足够的疲劳强度,各国船级社、船厂等均建立了船舶结构疲劳强度校核规范作为船舶疲劳评估的指导性文件,尽管这些规范均是建立在S-N曲线方法基础上的,但由于S-N曲线方法存在自... 疲劳破坏是船舶结构的主要破坏形式之一。为了保证船舶结构有足够的疲劳强度,各国船级社、船厂等均建立了船舶结构疲劳强度校核规范作为船舶疲劳评估的指导性文件,尽管这些规范均是建立在S-N曲线方法基础上的,但由于S-N曲线方法存在自身无法克服的缺陷(如忽略材料的初始缺陷等),对同一节点进行计算得到的疲劳寿命大相径庭。该文作者在基于裂纹扩展理论的基础之上,给出了一套详细的船体结构疲劳评估方法,并应用此方法对大型船舶结构典型节点的疲劳寿命进行评估,以期能为完善船舶结构疲劳寿命的评估提供参考。 展开更多
关键词 船舶结构 疲劳评估 裂纹扩展理论 应力强度因子
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HCSR规范疲劳评估方法的余量研究 被引量:1
14
作者 姜峰 刘洋 +2 位作者 李旭 盛振国 于艳丽 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第8期69-74,156,共7页
为总结散货船油船协调共同规范(HCSR规范)中整套疲劳评估方法的可靠度或安全余量,本文综合考虑不确定性因素对疲劳寿命的影响,包括热点应力差值方法、主应力选取、海况选取、二次应力等。验证了HCSR规范对疲劳评估保有足够的安全余量,... 为总结散货船油船协调共同规范(HCSR规范)中整套疲劳评估方法的可靠度或安全余量,本文综合考虑不确定性因素对疲劳寿命的影响,包括热点应力差值方法、主应力选取、海况选取、二次应力等。验证了HCSR规范对疲劳评估保有足够的安全余量,为正在修订的HCSR规范的发展提供相关参考。 展开更多
关键词 HCSR 安全余量 不确定性 疲劳评估
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铁路钢拱桥钢板式吊杆的设计与疲劳评估 被引量:4
15
作者 王应良 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期15-20,共6页
为研究铁路钢拱桥钢板吊杆的设计及计算方法,先给出该类吊杆的设计特点、构造细节(包括钢板吊杆和拱肋、主梁连接的典型构造)和其潜在开裂位置及对应的疲劳强度,再给出德国推荐的风荷载引起的横向涡激振动荷载的计算方法及驰振引起的不... 为研究铁路钢拱桥钢板吊杆的设计及计算方法,先给出该类吊杆的设计特点、构造细节(包括钢板吊杆和拱肋、主梁连接的典型构造)和其潜在开裂位置及对应的疲劳强度,再给出德国推荐的风荷载引起的横向涡激振动荷载的计算方法及驰振引起的不同高宽比矩形截面吊杆的弯曲或扭转振动评估方法,最后将列车活载产生的疲劳应力幅和横向风荷载产生的疲劳应力幅叠加,进行钢板吊杆的疲劳评估。采用推荐的方法对欧洲某主跨96m的双线铁路钢拱桥跨中钢板吊杆进行疲劳评估,评估结果表明该桥吊杆的疲劳应力幅及驰振引起的扭转振动均满足要求。 展开更多
关键词 铁路桥 拱桥 钢板式吊杆 横向涡激振动 驰振 疲劳评估
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断裂力学在船舶结构疲劳评估中的应用 被引量:1
16
作者 张博 林雪 田素玲 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第2X期19-21,共3页
疲劳失效是船舶结构失效的主要形式,由于船舶结构长期处于海浪、洋流等变应力载荷作用下,导致船体结构产生应力集中和疲劳破坏。为了提高船体结构的使用寿命,改善船舶质量,对船舶结构进行疲劳评估非常有必要。本文系统的介绍了机械结构... 疲劳失效是船舶结构失效的主要形式,由于船舶结构长期处于海浪、洋流等变应力载荷作用下,导致船体结构产生应力集中和疲劳破坏。为了提高船体结构的使用寿命,改善船舶质量,对船舶结构进行疲劳评估非常有必要。本文系统的介绍了机械结构的疲劳强度评估方法和断裂力学理论,在有限元分析软件Ansys平台上建立了船舶中部肋板的有限元模型,并基于断裂力学对该结构进行有限元分析仿真。本研究提高了船舶结构疲劳评估的精度,有利于延长船舶的使用寿命,降低船体维护成本。 展开更多
关键词 断裂力学 疲劳评估 ANSYS 仿真
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冰区平台的三级疲劳评估 被引量:1
17
作者 陈国明 黄东升 +1 位作者 杨晓刚 伊才颖 《中国海上油气(工程)》 2002年第1期10-14,共5页
针对冰区平台疲劳危险性评价的需要,提出了建立以初级评估、详细评估和可靠性评估这三级评估方法为核心的冰区平台疲劳分析与评估体系的设想,并重点介绍了初级评估(冰区平台疲劳强度校核的简化方法、单一冰厚法、静力法)、详细评估(时... 针对冰区平台疲劳危险性评价的需要,提出了建立以初级评估、详细评估和可靠性评估这三级评估方法为核心的冰区平台疲劳分析与评估体系的设想,并重点介绍了初级评估(冰区平台疲劳强度校核的简化方法、单一冰厚法、静力法)、详细评估(时间域法和谱分析法)和可靠性评估的应用流程,还给出了详细评估的一个计算实例,供工程设计参考。 展开更多
关键词 冰区平台 三级疲劳评估 海洋结构 冰荷载 寿命预测 结构可靠性
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高速列车底板铆钉结构的分区应力解算与气动疲劳评估 被引量:1
18
作者 周伟 李佳乐 +2 位作者 王兆华 付少青 王维峰 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期127-134,共8页
高速列车运行产生强交变气动载荷,会导致列车铆钉、螺栓等连接结构件疲劳失效,该文针对高速列车底板铆钉结构的气动疲劳问题,提出底板/铆钉/骨架梁耦合分区气动加载的应力有限元解算模型;采用双向同步导压的差压测量方法,获得了武汉-广... 高速列车运行产生强交变气动载荷,会导致列车铆钉、螺栓等连接结构件疲劳失效,该文针对高速列车底板铆钉结构的气动疲劳问题,提出底板/铆钉/骨架梁耦合分区气动加载的应力有限元解算模型;采用双向同步导压的差压测量方法,获得了武汉-广州交路的底板结构气动载荷谱,采用雨流计数与累积损伤准则对铆钉结构进行疲劳损伤评估。结果显示,当高速列车运行里程达设计寿命1200万千米时,铆钉结构的疲劳损伤为0.83,其安全系数仅为1.2,应加强对铆钉结构件的检修维护,同时从规格选取、初始拉铆设计和骨架梁-铆钉布置优化出发,提升铆钉强度、降低初始应力、平滑集中应力,以提升铆钉结构的服役性能,确保行车安全。 展开更多
关键词 高速列车 气动疲劳 铆钉结构 载荷谱 疲劳评估 分区应力解算
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海上风机支撑结构的频域疲劳评估方法研究 被引量:12
19
作者 秦培江 马永亮 +1 位作者 韩超帅 曲先强 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1712-1719,共8页
针对风浪联合作用下海上风机支撑结构的疲劳问题,提出一种频域疲劳评估方法.基于风浪散布图,提出风浪联合作用下疲劳热点应力功率谱密度函数的组合方法,并提出多载荷联合作用下最大主应力线性化方法.利用多输入线性系统理论,得到风载荷... 针对风浪联合作用下海上风机支撑结构的疲劳问题,提出一种频域疲劳评估方法.基于风浪散布图,提出风浪联合作用下疲劳热点应力功率谱密度函数的组合方法,并提出多载荷联合作用下最大主应力线性化方法.利用多输入线性系统理论,得到风载荷作用下热点应力功率谱密度函数的计算方法,并对各种谱疲劳损伤计算方法进行对比分析.以3 MW导管架式海上风机支撑结构为研究对象,验证所提方法的计算精度,风载荷作用下热点应力功率谱密度函数计算结果与时域模拟结果吻合较好.该方法简便有效,可用于风机支撑结构疲劳的快速评估. 展开更多
关键词 风浪联合 海上风机 支撑结构 疲劳评估 频域方法
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船体结构疲劳评估与强度在线监测系统
20
作者 娄松涛 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第6期40-42,共3页
大型船舶的服役寿命在20年以上,为了确保船舶营运过程的结构安全性,必须要对船体结构的疲劳特性和强度特性进行加强。本文针对船体结构的疲劳、强度特性问题,设计了一种在线式的船舶监测系统,该系统采用光纤光栅传感器采集船体结构的应... 大型船舶的服役寿命在20年以上,为了确保船舶营运过程的结构安全性,必须要对船体结构的疲劳特性和强度特性进行加强。本文针对船体结构的疲劳、强度特性问题,设计了一种在线式的船舶监测系统,该系统采用光纤光栅传感器采集船体结构的应力、应变,并结合数据分析和处理系统进行船体结构的疲劳评估,及时发现船体结构中的裂纹等缺陷,提升船体的安全性。 展开更多
关键词 船体结构 疲劳评估 强度 监测系统
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