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题名三体船屈服强度的可靠性研究
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作者
周渝航
冯国庆
张旭辉
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2020年第3期117-122,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51679050)
工业和信息化部高技术船舶科研资助项目(K24367)。
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文摘
[目的]三体船作为一种高技术新型船舶,需要特别关注其结构强度问题。传统的数值方法是以确定性的方法进行分析,然而作用在船体上的载荷、结构形式和材料性能等随机因素均具有不确定性,因此需采用可靠性的方法来计及这些随机因素对船体强度的影响。[方法]将三维势流理论与船体强度直接计算相结合,得到三体船某特殊结构单元von Mises应力的短期时历分布,进而得到应力的长期分布和序列统计的极值分布。综合单元极限强度和载荷要求,列出极限状态方程,得到可靠性指标。对典型结构的失效概率、安全系数进行计算,并对一些随机变量进行影响分析。[结果]研究表明:三体船连接桥处应力集中系数较大,安全系数为0.86,而由于甲板的中和轴较高,甲板安全系数为2.4,材料不确定性对可靠性指标的影响更大。[结论]提出的三体船屈服强度可靠性研究方法可为后续三体船优化提供良好的数据支撑。
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关键词
三体船
米塞斯应力
可靠性
屈服强度
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Keywords
trimaran
von Mises stress
reliability
yield strength
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分类号
U661.43
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名叶片干摩擦阻尼减振技术研究综述
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作者
周渝航
林枫
孙景国
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机构
中国船舶集团有限公司第七○三研究所
船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心—燃气轮机研发与检测试验室
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出处
《热能动力工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期1-10,共10页
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文摘
采用干摩擦阻尼结构抑制燃气轮机叶片振动的方法得到国内外学者的广泛关注。从动力学模型建立、非线性振动稳态响应求解方法和阻尼减振试验等方面对叶片干摩擦阻尼减振技术进行了较为详细的综述,总结了干摩擦阻尼减振技术在理论计算和试验设计方面的研究现状,分析了干摩擦阻尼减振的影响因素,提出了阻尼减振技术所存在的技术困难。最后,归纳了国外阻尼减振技术的新思路、新方法,提出了叶片干摩擦阻尼减振技术在未来的应用前景和发展方向。
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关键词
叶片
阻尼减振
非线性摩擦力
谐波平衡法
激振试验
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Keywords
blade
damping
nonlinear friction
harmonic balance method
excitation vibration test
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分类号
TK221
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验研究
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作者
周渝航
林枫
孙景国
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机构
中国船舶集团有限公司第七○三研究所
船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心—燃气轮机研发与检测实验室
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出处
《热能动力工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期183-190,共8页
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文摘
在燃气轮机高压涡轮叶片上安装缘板阻尼结构可以有效降低叶片振动应力,为了掌握叶片振动特性,进而指导阻尼结构设计,以某船用燃气轮机高压涡轮转子为研究对象,开展带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验。设计了缘板阻尼结构形式,开发了雾化油滴喷液激振试验系统;同时,模拟常温环境下的叶片工作载荷,结合试验数据分析获取叶片安装阻尼器前后的动应力变化情况。试验结果表明:所设计的试验系统能够很好地模拟叶片弯曲和扭转共振状态;无阻尼激振试验获取的叶片模态参数与理论计算值相当,试验结果验证了理论计算方法的准确性;安装缘板阻尼器后叶片弯曲振动应力下降明显,存在最优阻尼参数使减振效果最佳;根据叶片幅频响应曲线可以看出,缘板阻尼器使叶片非线性力学特征增强,出现叶片振动能量相互传递的现象。
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关键词
缘板阻尼
激振试验
理论计算
振动应力
非线性力学特征
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Keywords
underplatform damper
excitation test
theoretical calculation
vibration stress
nonlinear mechanical characteristics
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分类号
TK221
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名叶片缘板阻尼结构参数敏感特性分析
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作者
周渝航
林枫
孙景国
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机构
船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心——燃气轮机研发与检测试验室
中国船舶集团有限公司第七〇三研究所
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出处
《热能动力工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期18-24,共7页
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文摘
针对某型船用燃气轮机高压涡轮叶片的缘板阻尼结构设计问题,开展阻尼结构参数敏感性分析。基于整体-局部统一滑动理论建立叶片-阻尼单接触对摩擦模型,采用谐波平衡法和能量法将非线性摩擦力等效线性化;考虑激振力相位差,迭代求解振动微分方程以获得叶尖幅值响应,找出影响阻尼减振效果的关键参数,分辨具有高敏感度的独立变量,获取阻尼结构初步设计方案。结果表明:缘板阻尼器的质量与刚度、阻尼选材及接触面宽度均属于高敏感度参数;阻尼器所受离心力与激振力幅值之比可作为结构设计过程中的独立变量;计算得到阻尼器设计质量在1.18~3.95 g之间,阻尼器轴向设计长度为31.2 mm。
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关键词
阻尼减振
缘板阻尼结构
非线性摩擦力
谐波平衡法
敏感度
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Keywords
damping vibration reduction
underplaform damper structure
nonlinear friction force
harmonic balance method
sensitivity degree
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分类号
TK47
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名单晶涡轮叶片强度分析与结构优化设计
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作者
周渝航
林枫
侯隆安
孙景国
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机构
船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室
中国船舶集团有限公司第七○三研究所
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出处
《热能动力工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期56-62,共7页
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基金
国家科技重大专项(J2019-Ⅲ-0012-0055)。
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文摘
为提高某型燃气轮机的工作可靠性,对单晶涡轮叶片进行了强度分析与结构优化设计。采用第四强度理论,考虑了晶体取向、温度载荷、气动载荷和转速的影响,得到叶片的应力分布、典型截面的强度储备系数;根据诺顿蠕变方程计算关键节点的持久寿命;基于分析结果对叶片局部结构进行优化改进,将叶片质心向叶背侧偏移,调整进气前缘气膜孔的排列方式,并对新结构进行强度复算。结果表明:优化后的叶片静强度符合设计要求,消除了局部结构处的应力集中现象,叶身结构强度储备系数高于1.3,叶身两侧应力分布更加均匀,叶片在设计转速10%裕度范围内无共振现象发生。
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关键词
单晶涡轮叶片
结构强度
持久寿命
结构优化
振动
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Keywords
single crystal turbine blade
structure strength
endurance life
structure optimization
vibration
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分类号
TK221
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名某型燃机支承环故障诊断分析及改进措施
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作者
孙景国
奚银华
季晨
周渝航
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机构
中国船舶集团有限公司第七〇三研究所
船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室
[
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出处
《热能动力工程》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期214-220,共7页
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基金
国家科技重大专项(2017-V-0003)。
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文摘
针对某型燃气轮机支承环在试验过程中发生断裂、掉块故障,分别进行了强度计算、振动模态分析、低循环疲劳寿命分析以及断口分析。综合分析结果表明:支承环故障属于高低周复合疲劳;焊缝和螺纹处应力集中导致应力过大而开裂;采取把周向焊缝取消,将月牙板和罩壳一体设计及降低应力集中等措施,排除故障。
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关键词
低循环疲劳
断口分析
断裂
故障诊断
改进措施
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Keywords
LCF
fractography analysis
fracture
fault analysis
improvement measure
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分类号
TH133.1
[机械工程—机械制造及自动化]
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