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长沙暮坪湘江特大桥主桥抗撞性能研究与防撞设计
被引量:
6
1
作者
常柱刚
魏标
+1 位作者
樊伟
户东阳
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期117-124,共8页
为保证长沙暮坪湘江特大桥主桥船-桥碰撞安全性,对该桥进行了抗撞性能研究与防撞设计。采用LS-DYNA软件开展船-桥碰撞分析,确定设防船撞力;结合冲击谱近似方法确定设防船撞动力作用,计算桥墩动力需求与抗撞能力,评估结构安全性;针对主...
为保证长沙暮坪湘江特大桥主桥船-桥碰撞安全性,对该桥进行了抗撞性能研究与防撞设计。采用LS-DYNA软件开展船-桥碰撞分析,确定设防船撞力;结合冲击谱近似方法确定设防船撞动力作用,计算桥墩动力需求与抗撞能力,评估结构安全性;针对主墩拱脚防护及过渡墩抗弯能力不足等问题,提出由UHPC面板、内置X型耗能钢板、EPS泡沫及D型防撞护舷等构成的钢-UHPC组合防撞设计方案,并开展防撞效果有限元分析。结果表明:除撞击力峰值外,最高水位工况下结构响应均大于最低水位工况;未设置防撞装置时主墩具有较好的抗撞能力,且有一定的安全富余,而过渡墩无法满足抗弯需求;主墩设置防撞装置能在1.5 s内将船舶侧撞速度降为0,有效地阻止了船舶侧向侵入,过渡墩防撞装置钢板厚10 mm时,撞击力峰值降低了35%,主要响应峰值降幅达40%~50%。
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关键词
桥梁工程
船-桥碰撞
撞击力
抗撞性能
安全性
钢-UHPC组合
防撞设计
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职称材料
基于ABAQUS的气垫船船体护舷优化设计
2
作者
许博方
鲍文倩
+1 位作者
王云霆
赵丽刚
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第S02期74-80,共7页
[目的]旨在提高某型气垫船轻质船体结构在港口码头系泊或频繁靠泊过程中的碰撞性能。[方法]在ABAQUS中建立护舷和船体局部有限元模型,采用非线性有限元方法开展无护舷船体、装配橡胶护舷的船体、优化护舷支撑结构和护舷材料的船体与码...
[目的]旨在提高某型气垫船轻质船体结构在港口码头系泊或频繁靠泊过程中的碰撞性能。[方法]在ABAQUS中建立护舷和船体局部有限元模型,采用非线性有限元方法开展无护舷船体、装配橡胶护舷的船体、优化护舷支撑结构和护舷材料的船体与码头之间的碰撞动力学计算分析。[结果]结果表明,护舷支撑结构优化后使得橡胶护舷吸能比提升约7%,复合材料护舷相比橡胶护舷在重量降低约50%的基础上还使得吸能比提升约13%。[结论]针对目标气垫船结构特点,提出的护舷支撑结构和复合材料护舷优化设计方案,均比优化前的橡胶护舷船体结构碰撞性能有较大提升,可为类似轻质船型的护舷设计提供参考。
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关键词
气垫船
橡胶护舷
复合材料护舷
碰撞性能
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职称材料
复合材料护舷实船碰撞仿真方法及防护机理
被引量:
2
3
作者
李牧之
鲍文倩
+3 位作者
王修成
张一鸣
袁昱超
唐文勇
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期680-689,共10页
护舷在船舶碰撞中起到重要的保护作用,但目前对船用护舷的碰撞仿真方法及复合材料护舷的防护机理等相关研究较少.首先,提出一种新型复合材料护舷设计方案,基于材料力学性能测试数据,选择低密度泡沫和超弹性材料本构模型分别模拟护舷内...
护舷在船舶碰撞中起到重要的保护作用,但目前对船用护舷的碰撞仿真方法及复合材料护舷的防护机理等相关研究较少.首先,提出一种新型复合材料护舷设计方案,基于材料力学性能测试数据,选择低密度泡沫和超弹性材料本构模型分别模拟护舷内层泡沫与外层聚氨酯.随后针对船体-护舷-码头的靠泊问题,建立多体几何模型,形成碰撞仿真方法,从能量转换的角度对护舷防护性能进行分析,证明了复合材料较橡胶护舷对船体结构的保护作用更优.最后,分别改变复合材料内层泡沫刚度、船体刚度、外层聚氨酯厚度及拉伸刚度,对复合材料防护机理进行分析.结果表明:护舷较船体结构的相对刚度是影响其防护性能的主要因素,复合材料护舷的内层泡沫为主要吸能结构,通过压缩变形吸收船体动能以降低结构响应,而外层聚氨酯主要起保护芯体的作用.
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关键词
船舶碰撞
数值分析
复合材料护舷
防撞性能
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职称材料
三维正交机织复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计
被引量:
8
4
作者
陶威
刘钊
+1 位作者
许灿
朱平
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期615-623,共9页
三维正交机织复合材料具有优异的力学性能和抗分层能力,在汽车轻量化应用方面前景广阔.以三维正交机织复合材料汽车翼子板为研究对象,基于多尺度仿真预测方法,建立复合材料弹性性能解析预测模型和翼子板宏观有限元模型.同时针对材料和...
三维正交机织复合材料具有优异的力学性能和抗分层能力,在汽车轻量化应用方面前景广阔.以三维正交机织复合材料汽车翼子板为研究对象,基于多尺度仿真预测方法,建立复合材料弹性性能解析预测模型和翼子板宏观有限元模型.同时针对材料和结构设计变量的不确定性,结合蒙特卡洛可靠性分析方法、Kriging代理模型和粒子群优化算法,实现复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计.结果表明:优化后的翼子板在满足结构刚度和可靠性要求的同时,达到了21.93%的轻量化效果.
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关键词
三维正交机织复合材料
汽车翼子板
Kriging代理模型
多尺度仿真
可靠性优化设计
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职称材料
曾家岩嘉陵江大桥船撞设防标准研究及防撞方案设计
被引量:
11
5
作者
蒋迪斌
魏思斯
《公路交通技术》
2019年第3期53-59,共7页
为判定曾家岩嘉陵江大桥所处的风险等级,以确定桥梁的设防船撞力标准,参考《重庆市三峡库区跨江桥梁船撞设计指南》,对该桥梁在目前、近期和远期的年碰撞频率和倒塌频率进行计算分析,与可接受的风险准则进行了对比,并通过建立桥梁、船...
为判定曾家岩嘉陵江大桥所处的风险等级,以确定桥梁的设防船撞力标准,参考《重庆市三峡库区跨江桥梁船撞设计指南》,对该桥梁在目前、近期和远期的年碰撞频率和倒塌频率进行计算分析,与可接受的风险准则进行了对比,并通过建立桥梁、船舶精细化的三维有限元模型,采用动力数值模拟方法计算桥墩在不利撞击工况下的船撞力,从而确定了桥墩的船撞设防标准。同时为了避免桥墩局部损坏,降低碰撞事故中的船舶损伤,实现对桥梁和船舶的双重保护,提出了设置固定式复合材料防撞护舷的防撞方案。
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关键词
船撞
风险评估
设防标准
复合材料防撞护舷
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职称材料
基于Optistruct翼子板分析
6
作者
刘南南
《汽车零部件》
2022年第7期19-23,共5页
对钣金翼子板和SMC复合材料翼子板分别进行了尖点刚度分析、安装支架侧向刚度分析和抗凹分析。通过两种不同材料的分析结果与目标值的对比,研究翼子板采用复合材料代替钣金材料的可行性。结果表明:SMC复合材料性能优于钣金材料,翼子板...
对钣金翼子板和SMC复合材料翼子板分别进行了尖点刚度分析、安装支架侧向刚度分析和抗凹分析。通过两种不同材料的分析结果与目标值的对比,研究翼子板采用复合材料代替钣金材料的可行性。结果表明:SMC复合材料性能优于钣金材料,翼子板可采用SMC复合材料代替钣金材料用于车身覆盖件。
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关键词
SMC复合材料翼子板
Optistruct
钣金材料
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职称材料
题名
长沙暮坪湘江特大桥主桥抗撞性能研究与防撞设计
被引量:
6
1
作者
常柱刚
魏标
樊伟
户东阳
机构
中南大学土木工程学院
长沙市规划设计院有限责任公司
湖南大学土木工程学院
中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司
出处
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期117-124,共8页
基金
国家自然科学基金项目(52278547)
湖南省杰出青年科学基金项目(2022JJ10079)。
文摘
为保证长沙暮坪湘江特大桥主桥船-桥碰撞安全性,对该桥进行了抗撞性能研究与防撞设计。采用LS-DYNA软件开展船-桥碰撞分析,确定设防船撞力;结合冲击谱近似方法确定设防船撞动力作用,计算桥墩动力需求与抗撞能力,评估结构安全性;针对主墩拱脚防护及过渡墩抗弯能力不足等问题,提出由UHPC面板、内置X型耗能钢板、EPS泡沫及D型防撞护舷等构成的钢-UHPC组合防撞设计方案,并开展防撞效果有限元分析。结果表明:除撞击力峰值外,最高水位工况下结构响应均大于最低水位工况;未设置防撞装置时主墩具有较好的抗撞能力,且有一定的安全富余,而过渡墩无法满足抗弯需求;主墩设置防撞装置能在1.5 s内将船舶侧撞速度降为0,有效地阻止了船舶侧向侵入,过渡墩防撞装置钢板厚10 mm时,撞击力峰值降低了35%,主要响应峰值降幅达40%~50%。
关键词
桥梁工程
船-桥碰撞
撞击力
抗撞性能
安全性
钢-UHPC组合
防撞设计
Keywords
bridge engineering
vessel-bridge collision
collision force
collision resistance
safety
steel-UHPC
composite
collision protection
fender
collision protection design
分类号
U443.26 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U442.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于ABAQUS的气垫船船体护舷优化设计
2
作者
许博方
鲍文倩
王云霆
赵丽刚
机构
中国船舶及海洋工程设计研究院
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第S02期74-80,共7页
文摘
[目的]旨在提高某型气垫船轻质船体结构在港口码头系泊或频繁靠泊过程中的碰撞性能。[方法]在ABAQUS中建立护舷和船体局部有限元模型,采用非线性有限元方法开展无护舷船体、装配橡胶护舷的船体、优化护舷支撑结构和护舷材料的船体与码头之间的碰撞动力学计算分析。[结果]结果表明,护舷支撑结构优化后使得橡胶护舷吸能比提升约7%,复合材料护舷相比橡胶护舷在重量降低约50%的基础上还使得吸能比提升约13%。[结论]针对目标气垫船结构特点,提出的护舷支撑结构和复合材料护舷优化设计方案,均比优化前的橡胶护舷船体结构碰撞性能有较大提升,可为类似轻质船型的护舷设计提供参考。
关键词
气垫船
橡胶护舷
复合材料护舷
碰撞性能
Keywords
hovercraft
rubber
fender
composite
fender
collision capability
分类号
U662.2 [交通运输工程—船舶及航道工程]
U674.943 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
复合材料护舷实船碰撞仿真方法及防护机理
被引量:
2
3
作者
李牧之
鲍文倩
王修成
张一鸣
袁昱超
唐文勇
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
中国船舶及海洋工程设计研究院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期680-689,共10页
文摘
护舷在船舶碰撞中起到重要的保护作用,但目前对船用护舷的碰撞仿真方法及复合材料护舷的防护机理等相关研究较少.首先,提出一种新型复合材料护舷设计方案,基于材料力学性能测试数据,选择低密度泡沫和超弹性材料本构模型分别模拟护舷内层泡沫与外层聚氨酯.随后针对船体-护舷-码头的靠泊问题,建立多体几何模型,形成碰撞仿真方法,从能量转换的角度对护舷防护性能进行分析,证明了复合材料较橡胶护舷对船体结构的保护作用更优.最后,分别改变复合材料内层泡沫刚度、船体刚度、外层聚氨酯厚度及拉伸刚度,对复合材料防护机理进行分析.结果表明:护舷较船体结构的相对刚度是影响其防护性能的主要因素,复合材料护舷的内层泡沫为主要吸能结构,通过压缩变形吸收船体动能以降低结构响应,而外层聚氨酯主要起保护芯体的作用.
关键词
船舶碰撞
数值分析
复合材料护舷
防撞性能
Keywords
ship collision
numerical simulation
composite
fender
s
collision capability
分类号
U663 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
三维正交机织复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计
被引量:
8
4
作者
陶威
刘钊
许灿
朱平
机构
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
上海交通大学设计学院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期615-623,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11772191)
国家自然科学基金重点项目(U1864211)。
文摘
三维正交机织复合材料具有优异的力学性能和抗分层能力,在汽车轻量化应用方面前景广阔.以三维正交机织复合材料汽车翼子板为研究对象,基于多尺度仿真预测方法,建立复合材料弹性性能解析预测模型和翼子板宏观有限元模型.同时针对材料和结构设计变量的不确定性,结合蒙特卡洛可靠性分析方法、Kriging代理模型和粒子群优化算法,实现复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计.结果表明:优化后的翼子板在满足结构刚度和可靠性要求的同时,达到了21.93%的轻量化效果.
关键词
三维正交机织复合材料
汽车翼子板
Kriging代理模型
多尺度仿真
可靠性优化设计
Keywords
three-dimensional orthogonal woven
composite
(3DOWC)
automobile
fender
Kriging surrogate model
multi-scale simulation
reliability-based design optimization(RBDO)
分类号
U465.6 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
曾家岩嘉陵江大桥船撞设防标准研究及防撞方案设计
被引量:
11
5
作者
蒋迪斌
魏思斯
机构
重庆曾家岩大桥建设管理有限公司
招商局重庆交通科研设计院有限公司
桥梁工程结构动力学国家重点实验室
出处
《公路交通技术》
2019年第3期53-59,共7页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0806002)
文摘
为判定曾家岩嘉陵江大桥所处的风险等级,以确定桥梁的设防船撞力标准,参考《重庆市三峡库区跨江桥梁船撞设计指南》,对该桥梁在目前、近期和远期的年碰撞频率和倒塌频率进行计算分析,与可接受的风险准则进行了对比,并通过建立桥梁、船舶精细化的三维有限元模型,采用动力数值模拟方法计算桥墩在不利撞击工况下的船撞力,从而确定了桥墩的船撞设防标准。同时为了避免桥墩局部损坏,降低碰撞事故中的船舶损伤,实现对桥梁和船舶的双重保护,提出了设置固定式复合材料防撞护舷的防撞方案。
关键词
船撞
风险评估
设防标准
复合材料防撞护舷
Keywords
vessel collision
risk analysis
fortification criteria
composite anti-collision fender
分类号
U422.55 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于Optistruct翼子板分析
6
作者
刘南南
机构
帝人汽车技术(唐山)有限公司
出处
《汽车零部件》
2022年第7期19-23,共5页
文摘
对钣金翼子板和SMC复合材料翼子板分别进行了尖点刚度分析、安装支架侧向刚度分析和抗凹分析。通过两种不同材料的分析结果与目标值的对比,研究翼子板采用复合材料代替钣金材料的可行性。结果表明:SMC复合材料性能优于钣金材料,翼子板可采用SMC复合材料代替钣金材料用于车身覆盖件。
关键词
SMC复合材料翼子板
Optistruct
钣金材料
Keywords
SMC
composite
fender
OptiStruct
sheet metal material
分类号
TM912.9 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
长沙暮坪湘江特大桥主桥抗撞性能研究与防撞设计
常柱刚
魏标
樊伟
户东阳
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2024
6
在线阅读
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职称材料
2
基于ABAQUS的气垫船船体护舷优化设计
许博方
鲍文倩
王云霆
赵丽刚
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
3
复合材料护舷实船碰撞仿真方法及防护机理
李牧之
鲍文倩
王修成
张一鸣
袁昱超
唐文勇
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
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职称材料
4
三维正交机织复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计
陶威
刘钊
许灿
朱平
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
在线阅读
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职称材料
5
曾家岩嘉陵江大桥船撞设防标准研究及防撞方案设计
蒋迪斌
魏思斯
《公路交通技术》
2019
11
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职称材料
6
基于Optistruct翼子板分析
刘南南
《汽车零部件》
2022
0
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职称材料
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