固有变形计算方法及其在船舶焊接结构变形中的应用（英文） 被引量：4

1

作者 王阳 罗宇 +1 位作者 田亮 薛健 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期1126-1138,共13页

采用基于固有应变法的弹性有限元分析预测大型复杂结构的焊接变形的前提是必须已知焊缝附近的固有变形。结构的焊接残余应力与焊接变形取决于其接头的固有变形大小及分布,因此开发精确计算接头固有变形的方法,并依此建立一个完善的固有... 采用基于固有应变法的弹性有限元分析预测大型复杂结构的焊接变形的前提是必须已知焊缝附近的固有变形。结构的焊接残余应力与焊接变形取决于其接头的固有变形大小及分布,因此开发精确计算接头固有变形的方法,并依此建立一个完善的固有变形数据库对于大型复杂结构焊接变形的预测有重要意义。文中提出了几种计算固有变形的方法包括公式法、热弹塑性有限元法、实测法,并分别采用这几种方法对典型T型接头的横向固有收缩与纵向固有收缩进行计算,三种方法得到的结果比较一致。在此基础上,进一步以典型船体结构为研究对象,采用依照这三种方法建立的固有变形数据库对其焊接变形进行预测,并与实测数据进行比较,验证了该数据库的有效性。 展开更多

关键词 固有变形数据库 纵向固有收缩 横向固有收缩 公式法 热弹塑性有限元法 实测法

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惯性释放法在大型复杂结构焊接变形预测中的应用（英文） 被引量：3

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作者 王阳 罗宇 +1 位作者 陈震 薛健 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1147-1159,共13页

在进行大型结构焊接变形有限元分析时,为了固定整体结构刚体位移必须施加不少于6个自由度的约束,但对于自由状态下的结构而言,如何施加这6个最少约束是非常的困难,长期以来是困扰研究人员的难题,也是焊接结构有限元分析在工业现场应用... 在进行大型结构焊接变形有限元分析时,为了固定整体结构刚体位移必须施加不少于6个自由度的约束,但对于自由状态下的结构而言,如何施加这6个最少约束是非常的困难,长期以来是困扰研究人员的难题,也是焊接结构有限元分析在工业现场应用的一个瓶颈。所谓惯性释放法就是可以在不加约束的情况下模拟自由结构的变形。该文将在航海航空领域得到广泛应用的惯性释放法引入大型焊接结构变形分析,解决了自由状态下结构必须施加约束的问题。首先以典型的对接接头为例,比较了两种不同的约束方法之间的差别。然后通过一个典型的船体焊接变形预测的实例,验证了惯性释放法在大型结构中应用的可行性,为焊接结构变形分析在工业生产中广泛应用提供了一个有效的方法。 展开更多

关键词 惯性释放 刚体位移 固有变形 边界条件 大型复杂结构 焊接变形

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船体应力释放孔的设计 被引量：3

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作者 谢小龙 罗仁杰 +2 位作者 次洪恩 许金波 张鹏 《船海工程》 北大核心 2019年第4期51-54,共4页

针对通过增加板厚或新增结构来降低船体局部高应力的做法会导致结构重量增加且制造工艺更为复杂的问题,引入应力释放孔的设计概念,通过对原设计做减法的方式来降低船体局部高应力水平,分析应力释放孔的形状、尺寸和位置等因素对应力改... 针对通过增加板厚或新增结构来降低船体局部高应力的做法会导致结构重量增加且制造工艺更为复杂的问题,引入应力释放孔的设计概念,通过对原设计做减法的方式来降低船体局部高应力水平,分析应力释放孔的形状、尺寸和位置等因素对应力改善效果的影响,得出应力释放孔的一般设计原则。 展开更多

关键词 应力释放孔 应力集中 结构设计

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基于数值仿真与经验公式的船舶破冰阻力预报 被引量：4

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作者 张健 王凯民 +1 位作者 许俊华 杜成忠 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第15期1-6,共6页

首先选取并验证合适的冰材料模型,通过建立冰排与破冰船有限元模型,应用非线性显式动力学软件Ls-dyna对破冰船在不同冰厚、不同船速条件下的连续式破冰过程进行数值模拟,并将不同冰况下仿真结果和经验公式计算得到的冰力值做对比研究。... 首先选取并验证合适的冰材料模型,通过建立冰排与破冰船有限元模型,应用非线性显式动力学软件Ls-dyna对破冰船在不同冰厚、不同船速条件下的连续式破冰过程进行数值模拟,并将不同冰况下仿真结果和经验公式计算得到的冰力值做对比研究。最后对各个经验公式中的主要参数进行敏感性分析,得出各个参数对冰阻力计算的影响差异程度,对冰阻力估算和船体结构设计具有重要参考价值。 展开更多

关键词 破冰船 冰阻力 数值仿真 经验公式

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主机液压顶撑对船体振动控制的影响 被引量：1

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作者 邱吉廷 李文华 +1 位作者 赵晓斌 许金波 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第5期52-56,共5页

主机液压顶撑广泛用于主机和船体结构的振动控制中。本文首先讨论了液压顶撑的2种工作模式,即主动模式和被动模式,并在此基础上总结概括了液压顶撑动态特性及其简化模型。针对不同的工作模式,对在振动计算中的模拟及求解方法进行了阐述... 主机液压顶撑广泛用于主机和船体结构的振动控制中。本文首先讨论了液压顶撑的2种工作模式,即主动模式和被动模式,并在此基础上总结概括了液压顶撑动态特性及其简化模型。针对不同的工作模式,对在振动计算中的模拟及求解方法进行了阐述及对比分析。以某型原油船为例,结合主机顶撑不同的布置形式和工作模式的组合,分别利用模态叠加法和直接积分法进行了全船振动响应分析。计算结果表明,通过设计主机顶撑的布置形式,并根据主机临界转速点转换液压顶撑的工作模式,可达到优化主机和船体结构振动响应水平的目的。 展开更多

关键词 主机液压顶撑 主动模式 被动模式 船体振动控制

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考虑预加水压力的船冰碰撞动态结构响应研究 被引量：1

6

作者 张健 李兰岚 +1 位作者 韩文栋 杜成忠 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第21期5-10,共6页

针对水介质环境及水介质环境下速度、角度对船舶的结构响应影响机理,利用船舶CFD技术及非线性有限元法模拟水介质中的船-冰碰撞。对比研究船舶在有、无水介质环境下结构响应特性及水介质环境下不同速度、角度的动态结构响应特性,揭示了... 针对水介质环境及水介质环境下速度、角度对船舶的结构响应影响机理,利用船舶CFD技术及非线性有限元法模拟水介质中的船-冰碰撞。对比研究船舶在有、无水介质环境下结构响应特性及水介质环境下不同速度、角度的动态结构响应特性,揭示了船舶在不同工况下的损伤变形及碰撞力规律,得到了有、无水介质环境、碰撞速度、碰撞角度等因素对船-冰碰撞的影响机理,为船舶抗冰载荷设计提供参考。 展开更多

关键词 表面压力 数值模拟 结构响应 载荷预报

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Q345E钢激光-MIG复合高速焊工艺及接头力学性能研究 被引量：4

7

作者 付盼程 马生翀 +3 位作者 赵勇 严铿 周科伟 陈国强 《热加工工艺》 北大核心 2021年第1期6-9,14,共5页

对6 mm Q345E钢开展激光-MIG复合高速焊焊接工艺试验,研究了不同焊接热输入对焊缝成形及接头力学性能的影响规律。研究结果表明:在保证焊接接头质量的前提下,最大焊接速度可达4.2 m/min;焊接热输入在4.4~2.1 kJ·cm^(-1)范围逐渐减... 对6 mm Q345E钢开展激光-MIG复合高速焊焊接工艺试验,研究了不同焊接热输入对焊缝成形及接头力学性能的影响规律。研究结果表明:在保证焊接接头质量的前提下,最大焊接速度可达4.2 m/min;焊接热输入在4.4~2.1 kJ·cm^(-1)范围逐渐减小时,焊接接头角变形减小,当焊接速度4.2 m/min时,焊接角变形仅0.8°,与1.2 m/min焊接速度相比减小了57%。随着焊接热输入减小,焊接接头淬硬倾向增加,接头最高硬度出现在焊接热影响区,当焊接热输入为2.1 kJ·cm^(-1)时,接头的最高硬度最高,为600 HV;当焊接热输入减小时,焊缝金属组织由块状铁素体及下贝氏体向板条马氏体转变,焊接热影响区粗晶区出现大量板条马氏体,焊接热输入越小,马氏体晶粒越小。在不同焊接热输入下,焊接接头拉伸断口均断于母材。 展开更多

关键词 复合焊 高速焊 焊接变形 焊接热输入

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不锈钢窄间隙激光填丝焊工艺及焊缝成形规律研究 被引量：1

8

作者 段宇航 赵勇 +3 位作者 付娟 邹家生 任乐天 宋书明 《热加工工艺》 北大核心 2021年第21期15-18,28,共5页

采用窄间隙激光填丝焊的方法焊接了12 mm厚的304不锈钢板,研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,最终以优化的工艺参数焊接了25 mm厚的304不锈钢板。试验结果表明:当激光功率从4600 W增加至4900 W时,焊缝表面成形良好,焊接速度为0.5 ... 采用窄间隙激光填丝焊的方法焊接了12 mm厚的304不锈钢板,研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,最终以优化的工艺参数焊接了25 mm厚的304不锈钢板。试验结果表明:当激光功率从4600 W增加至4900 W时,焊缝表面成形良好,焊接速度为0.5 m/min时成形最好,焊缝熔深随着焊接速度加快而减小。4.2 m/min的送丝速度下焊缝成形较好,随着送丝速度增加,“指状”熔深减小。离焦量主要影响焊件表面激光光斑大小,当离焦量过大时,会出现坍塌、咬边等缺陷。随着离焦量的增加,熔深逐渐减小。采用优化的焊接工艺参数焊接的25 mm厚304不锈钢窄间隙对接接头成形美观,无侧壁未熔合、气孔及裂纹等缺陷。 展开更多

关键词 激光填丝焊 不锈钢 焊接工艺 窄间隙

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AZ31镁合金激光自熔焊工艺及接头的性能 被引量：2

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作者 邓平 段宇航 +2 位作者 赵勇 任乐天 杜成忠 《热加工工艺》 北大核心 2021年第5期23-26,34,共5页

采用对接激光自熔焊方法焊接4 mm厚的AZ31镁合金,通过微观组织分析和力学性能测试研究了激光自熔焊工艺参数对镁合金激光焊接头焊缝成形、组织以及力学性能的影响。试验结果表明:采用试验范围内的工艺参数,可以获得焊缝成形良好、无明... 采用对接激光自熔焊方法焊接4 mm厚的AZ31镁合金,通过微观组织分析和力学性能测试研究了激光自熔焊工艺参数对镁合金激光焊接头焊缝成形、组织以及力学性能的影响。试验结果表明:采用试验范围内的工艺参数,可以获得焊缝成形良好、无明显焊接缺陷的接头。焊接速度从3 m/min增大到3.9 m/min,焊缝尺寸和接头抗拉强度变化较小。随着激光功率从2.4 kW增加到3.0 kW,接头抗拉强度逐渐减小。焊缝组织为晶粒均匀分布的等轴晶,其晶粒呈六角形,焊缝区硬度明显低于母材。当激光功率为2.4 kW、焊接速度为3 m/min时接头抗拉强度最高,为193 MPa。 展开更多

关键词 激光自熔焊 微观组织 力学性能 激光功率 AZ31镁合金

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基于改进多重同步挤压广义S变换的结构瞬时频率识别研究 被引量：3

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作者 袁平平 程雪莉 +3 位作者 王航航 沈中祥 任伟新 张健 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期193-198,237,共7页

为改进结构瞬时频率的识别效果,提出一种新形式的改进广义S变换(improved generalized S-transform,IGST),并通过能量集中度(concentration measure,CM)推导了IGST窗函数的参数选择方法,最后结合同步挤压算法提出了改进多重同步挤压广义... 为改进结构瞬时频率的识别效果,提出一种新形式的改进广义S变换(improved generalized S-transform,IGST),并通过能量集中度(concentration measure,CM)推导了IGST窗函数的参数选择方法,最后结合同步挤压算法提出了改进多重同步挤压广义S变换(improved multi-synchrosqueezing generalized S-transform,IMSSGST);该算法的核心思想是将IGST的时频分布按一定的范围向时频脊线处进行多次同步挤压变换。数值模拟方面,采用两层剪切框架时变结构验证了该方法的准确性;试验方面,对七层钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)剪力墙结构进行了瞬时频率识别,验证了该方法在实际工程中的实用性。数值模拟和试验结果表明该方法能有效改善时频分析的能量聚集性,提高瞬时频率的识别精度。 展开更多

关键词 瞬时频率 时频分析 同步挤压 改进多重同步挤压广义S变换(IMSSGST)

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基于神经网络的船舶红外图像边缘检测方法

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作者 赵明庆 常月军 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第17期154-157,共4页

本文提出一种基于卷积神经网络的船舶红外图像边缘检测方法。首先,介绍船舶红外探测技术的基本原理,针对船舶红外图像的预处理进行研究,包括灰度的均衡化、红外图像的背景抑制、图像分割等。设计了一个基于卷积神经网络的红外图像边缘... 本文提出一种基于卷积神经网络的船舶红外图像边缘检测方法。首先,介绍船舶红外探测技术的基本原理,针对船舶红外图像的预处理进行研究,包括灰度的均衡化、红外图像的背景抑制、图像分割等。设计了一个基于卷积神经网络的红外图像边缘检测模型,该模型采用多层卷积和池化操作,以及非线性激活函数,能够有效地捕捉图像中的边缘信息。最后,通过对模型进行训练和优化,得到了准确度较高的船舶红外图像探测算法,为后续船舶的目标识别和跟踪提供了有效的基础。 展开更多

关键词 神经网络 红外图像 均衡化 卷积

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