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船舶上层建筑有限元动力计算模型研究 被引量:16
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作者 郭列 吴士冲 +1 位作者 何富坚 白绍隽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 1996年第2期47-52,61,共7页
本文以35000吨浅吃水型散货船为计算实例,建立各种型式的上层建筑有限元动力计算模型,并对此进行了动力计算分析,探讨了不同型式有限元动力模型之间的优缺点,研究了上层建筑和船体之间的耦合影响及其稳态强迫响应。
关键词 上层建筑 有限元 模型 振动 船舶
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船舶-自升式海洋平台碰撞相似率研究 被引量:4
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作者 刘昆 包杰 +1 位作者 王自力 Wang George 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期15-22,共8页
海洋平台作为海洋能源勘探开发的主要组成部分,是海洋油气探井、钻井、开采的主要作业基地,船舶碰撞致使平台结构损伤破坏一直是威胁海洋平台安全的主要因素之一,开展海洋平台碰撞性能研究,揭示平台结构在碰撞过程中的损伤变形机理,对... 海洋平台作为海洋能源勘探开发的主要组成部分,是海洋油气探井、钻井、开采的主要作业基地,船舶碰撞致使平台结构损伤破坏一直是威胁海洋平台安全的主要因素之一,开展海洋平台碰撞性能研究,揭示平台结构在碰撞过程中的损伤变形机理,对提升平台安全性具有重要意义。评估平台结构耐撞性能最可靠的方法是实船碰撞试验,然而因其耗资巨大而不易开展。按一定相似关系进行比例模型试验成为现实条件下的首选。基于相似第二定理,运用量纲分析法推导船舶-自升式海洋平台碰撞过程中各物理量的相似关系,为平台碰撞模型试验的开展及试验参数的确定提供重要依据;结合有限元仿真技术,以平台典型的T型和K型管节点为研究对象,建立不同缩尺比下的简化碰撞模型,比较验证相似理论的可靠性;研究结果表明,缩尺模型在碰撞冲击载荷下的结构损伤变形、碰撞力和能量吸收等动态响应与实尺度模型结果一致性较好。研究成果可以为大型平台结构碰撞模型试验设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 船舶碰撞 相似关系 量纲分析 数值仿真 模型试验设计
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全电力推进船舶电力系统的数字仿真 被引量:32
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作者 王淼 戴剑锋 +3 位作者 周双喜 鲁宗相 陈寿孙 韩朝珍 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期62-67,共6页
随着新技术、新设备的广泛应用,由于全电力推进的船舶电力系统与陆地电力系统的差别,需要对全电力推进的船舶电力系统进行建模与数字仿真。本文研究了采用全电力推进的船舶电力系统的数学模型,并利用Matlab初步实现了该系统的数字仿真... 随着新技术、新设备的广泛应用,由于全电力推进的船舶电力系统与陆地电力系统的差别,需要对全电力推进的船舶电力系统进行建模与数字仿真。本文研究了采用全电力推进的船舶电力系统的数学模型,并利用Matlab初步实现了该系统的数字仿真。仿真采用了分层结构和模块化设计,具有进行船舶电力系统的稳态、动态仿真以及交流系统谐波分布计算的功能,算例证明了该仿真模型和方法的正确性。 展开更多
关键词 全电力推进 船舶电力系统 数字仿真 直接转矩控制 谐波分布
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考虑应变率影响的圆管结构冲击试验缩尺修正方法研究 被引量:6
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作者 包杰 刘昆 George WANG 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2016年第5期73-82,共10页
评估结构耐撞性能最可靠的方法是实尺度碰撞试验,然而对于大尺度结构物的碰撞试验,因其耗资巨大而不易开展,适当开展比例模型试验可以为简化解析算法及数值仿真计算提供验证依据,也可在一定程度上评估结构的耐撞性能。但是在进行碰撞模... 评估结构耐撞性能最可靠的方法是实尺度碰撞试验,然而对于大尺度结构物的碰撞试验,因其耗资巨大而不易开展,适当开展比例模型试验可以为简化解析算法及数值仿真计算提供验证依据,也可在一定程度上评估结构的耐撞性能。但是在进行碰撞模型试验时,材料应变率的敏感性会使得缩尺模型的动态响应与实尺度结构结果出现偏差,模型试验得到的数据与实际结构的动响应不完全遵循相似关系,这就限制了相似理论在大型结构物冲击问题上的应用。本文给出了一种通过改变冲击质量来修正应变率效应的方法,不同于传统量纲分析法中选取时间、质量和长度为基本量纲,而是以冲击质量、初始冲击速度和动态应力代替,得到计及应变率效应的质量相似关系。以此为基础,将该修正方法应用于船舶-自升式海洋平台的碰撞分析中。研究结果表明,该修正方法可以有效降低由于应变率效应而造成的缩尺误差,修正后的缩尺模型在碰撞冲击载荷下的位移、碰撞力和撞击时间等动态响应参数与实尺度模型结果的一致性更好。本文研究成果可以为大型结构物冲击模型试验设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 碰撞试验 应变率敏感性 冲击质量 基本量纲 修正方法
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竖轴变攻角潮流发电水轮机性能预报流管模型研究 被引量:14
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作者 张亮 汪鲁兵 +1 位作者 李凤来 张桂湘 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第3期261-266,共6页
为寻求一种快速可靠地预报竖轴变攻角直叶片潮流/河流水轮机性能的方法,给出了计算变攻角直叶水轮机水动力性能的单盘面—单流管(SDST)、双盘面—单流管(DDST)、单盘面—多流管(SDMT)和双盘面—多流管(DDMT)模型公式以及叶片转动效应的... 为寻求一种快速可靠地预报竖轴变攻角直叶片潮流/河流水轮机性能的方法,给出了计算变攻角直叶水轮机水动力性能的单盘面—单流管(SDST)、双盘面—单流管(DDST)、单盘面—多流管(SDMT)和双盘面—多流管(DDMT)模型公式以及叶片转动效应的修正方法.计算和试验比较表明:低速比情况下,这4种修正的流管模型均可有效预报变攻角水轮机的能量系数;在水轮机正常工作的较高速比情况下,单盘面模型误差大,而双盘面模型与试验吻合良好,DDMT模型具有预报水轮机性能和叶片受力的优势,适合于快速进行变攻角水轮机的水动力优化设计和结构分析. 展开更多
关键词 潮流能 竖轴水轮机 流管模型 水动力性能
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演示验证平台铰接连接器刚度优化设计
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作者 张家乐 张海成 +5 位作者 施奇佳 徐道临 丁军 陆晔 周国平 吴有生 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期888-904,共17页
连接器是多模块浮动平台的关键部件之一。合理的连接器刚度配比有助于提高平台的安全性和稳定性。本文采用一种优化方法对南海部署的两模块半潜式浮动平台铰接连接器开展刚度配比优化研究。考虑连接器载荷、模块运动响应等评价指标,通... 连接器是多模块浮动平台的关键部件之一。合理的连接器刚度配比有助于提高平台的安全性和稳定性。本文采用一种优化方法对南海部署的两模块半潜式浮动平台铰接连接器开展刚度配比优化研究。考虑连接器载荷、模块运动响应等评价指标,通过线性加权和法构建评估函数,并运用遗传算法优化计算了不同赋权方案下连接器刚度配比。根据不同工程需要,针对演示验证平台连接器建议采用两种刚度配比方案。在设计阶段,通过采用有限元方法对演示验证平台铰接连接器开展结构刚度分析,进一步验证了基于最优刚度配比方案设计的铰接连接器刚度设计的合理性。 展开更多
关键词 浮动平台 铰接连接器 刚度配比 优化
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矩形阵列浮动平台柔性连接器刚度配比优化研究
7
作者 刘家瑞 张家乐 +4 位作者 张海成 徐道临 闻静 刘磊磊 王新宇 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期1671-1684,共14页
模块化拼装的超大型浮动平台形成一个刚柔流耦合的多振子网络系统。柔性连接器是多模块浮动平台最重要的部件之一,合适的连接器刚度配比有助于提升系统的安全性和稳定性。本文基于线性波浪理论和动力学相关理论构建矩形阵列浮动平台的... 模块化拼装的超大型浮动平台形成一个刚柔流耦合的多振子网络系统。柔性连接器是多模块浮动平台最重要的部件之一,合适的连接器刚度配比有助于提升系统的安全性和稳定性。本文基于线性波浪理论和动力学相关理论构建矩形阵列浮动平台的动力学模型,采用线性加权和法和遗传算法对3种典型排列下的矩形阵列浮动平台连接器各向刚度配比展开优化分析,通过改变优化指标的权重和模块间相对位移约束条件获取了一系列连接器最优刚度配比结果,得出了矩形阵列浮动平台连接器刚度配比设计的一般性规律和两向布置的连接器之间载荷的耦合关系,可为多向布局浮动平台连接器刚度配比设计提供指导。 展开更多
关键词 浮动平台 刚柔流耦合 连接器 刚度
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FPSO典型焊接接头初始表面裂纹对残余应力影响研究
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作者 张晓飞 杨春华 +3 位作者 王新宇 姚蔚 罗广恩 李良碧 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第10期37-42,共6页
FPSO目前已成为深水作业的重要设备之一。FPSO为大型焊接结构,焊接过程中不可避免的会有残余应力产生。而焊接接头的焊趾附近容易萌生表面裂纹,裂纹的产生会使残余应力发生重分布,从而影响焊接残余应力对结构疲劳强度的评估。本文首先... FPSO目前已成为深水作业的重要设备之一。FPSO为大型焊接结构,焊接过程中不可避免的会有残余应力产生。而焊接接头的焊趾附近容易萌生表面裂纹,裂纹的产生会使残余应力发生重分布,从而影响焊接残余应力对结构疲劳强度的评估。本文首先基于热-弹塑性基本理论和X射线衍射法对FPSO典型焊接接头初始残余应力进行数值模拟和试验研究,结果发现焊趾附近初始横向残余拉应力较大;随后在焊趾附近引入表面初始裂纹,分析含表面初始裂纹的FPSO典型焊接接头残余应力重分布。结果表明引入初始表面裂纹后,裂纹尖端出现了较大的残余拉应力,而远离裂纹区域的残余应力大小和分布几乎不受表面初始裂纹出现后的影响。本文的研究可为FPSO安全性能评估提供参考。 展开更多
关键词 典型焊接接头 初始表面裂纹 残余应力 数值模拟 试验
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高效低频消波俘能非线性防波结构
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作者 李鹏程 张海成 +5 位作者 金华清 毕仁贵 徐道临 刘磊磊 王新宇 陈彧超 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期71-82,共12页
时刻存在的海洋波浪侵扰严重影响海洋工程装备的安全运行和服役性能,而海洋波浪能又是具有诸多优点的绿色可再生能源。如何通过混合消波-俘能结构减小波浪载荷的同时利用海洋能源是海洋工程领域的基础科学问题。传统消波-俘能结构尤其... 时刻存在的海洋波浪侵扰严重影响海洋工程装备的安全运行和服役性能,而海洋波浪能又是具有诸多优点的绿色可再生能源。如何通过混合消波-俘能结构减小波浪载荷的同时利用海洋能源是海洋工程领域的基础科学问题。传统消波-俘能结构尤其是深远海浮式结构存在低频消波俘能难的技术瓶颈。基于减小系统等效动刚度思想,提出非线性混合消波-俘能结构,并开展消波俘能特性研究。设计了一种连杆拉簧负刚度机构并应用于混合消波-俘能结构。为了求解非线性混合消波-俘能结构的波浪-结构物流固耦合问题,提出了混合特征值匹配法和谐波平衡法的半解析非线性频域求解方法。研究了机构关键参数对消波俘能性能的影响,揭示了负刚度机构提高低频消波俘能性能的“相位控制”机理。 展开更多
关键词 波浪能 消波俘能 相位控制 非线性刚度
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