基于疲劳强度的双层底船体典型节点优化设计

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作者 乔浪豪 严仁军 +1 位作者 邱屿 刘瑞 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第10期59-64,共6页

结构疲劳破坏是造成船舶与海洋结构物的主要破坏模式之一,对于双层底船体某些结构形式,其疲劳强度问题尤为突出。选取某大型散货船为研究对象,依据整船有限计算结果以及大量文献调查,确定疲劳损伤部位,对船体双层底过渡区典型节点及优... 结构疲劳破坏是造成船舶与海洋结构物的主要破坏模式之一,对于双层底船体某些结构形式,其疲劳强度问题尤为突出。选取某大型散货船为研究对象,依据整船有限计算结果以及大量文献调查,确定疲劳损伤部位,对船体双层底过渡区典型节点及优化后节点分别设计和开展缩比模型试验,综合试验与有限元计算结果验证了疲劳试验以及优化方式的可靠性,并采用D曲线与CCS《船体结构疲劳强度指南》对节点模型进行疲劳强度评估,结合疲劳试验结果进一步说明,该优化方案对双层底船体类似节点的结构设计具有一定借鉴意义。 展开更多

关键词 双层底船体 典型节点 疲劳强度 疲劳试验

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碳纤维面板泡沫夹芯复合材料加筋板仿真研究

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作者 王凡 严仁军 +1 位作者 邱屿 孙俊 《武汉理工大学学报》 CAS 2023年第10期8-15,共8页

夹芯板,作为轻量化设计的产物,拥有着和层合板相媲美的优异性能。因此,从工程实际出发,利用现有的实验数据,采用两种建模方法(“Tie”约束建模、整体分块赋属性建模),在此基础上,比较了有限元模型中积分公式的精度大小,并分别给出了4种... 夹芯板,作为轻量化设计的产物,拥有着和层合板相媲美的优异性能。因此,从工程实际出发,利用现有的实验数据,采用两种建模方法(“Tie”约束建模、整体分块赋属性建模),在此基础上,比较了有限元模型中积分公式的精度大小,并分别给出了4种有限元模型,通过与实验数据对比,探讨合适的有限元模型,仿真结果表明,采用整体分块赋属性高斯积分的建模方法得到的位移、应力的计算结果分别可以保持1.16%、5.2%的误差,文中的结果可为以后的夹芯板的数值仿真提供一定参考。 展开更多

关键词 夹芯板 积分公式 有限元模型 数值仿真

原文传递

复合材料夹芯板多钉连接结构孔周应力分布研究

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作者 史云泽 严仁军 邱屿 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2023年第3期479-483,共5页

文中基于试验和数值计算方法分析了夹芯复合材料-钢连接结构中各螺栓孔周应力分布规律,对比试验测量结果与非线性有限元计算结果,验证了有限元方法的准确性.并在此基础上,探索螺栓-孔接触面摩擦系数、螺栓预紧力、螺栓间距等因素对孔周... 文中基于试验和数值计算方法分析了夹芯复合材料-钢连接结构中各螺栓孔周应力分布规律,对比试验测量结果与非线性有限元计算结果,验证了有限元方法的准确性.并在此基础上,探索螺栓-孔接触面摩擦系数、螺栓预紧力、螺栓间距等因素对孔周应力分布的影响.结果表明:接触面摩擦系数的减小和预紧力的增大都会使螺栓孔周应力增加.螺栓间距的改变对孔周应力的分布也产生较大的影响. 展开更多

关键词 复合材料夹芯板 多钉连接结构 孔周应力 螺栓预紧力

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海上风电多桩稳桩平台的施工设计与安全性分析 被引量：3

4

作者 张智博 卢浩 +3 位作者 邱屿 左某 陈明胜 谌伟 《交通科技》 2021年第4期155-160,共6页

伴随海上风电机组尺寸与重量的不断增大,复杂的多桩稳桩平台应运而生,但是多桩基础的定位和沉桩施工相比于单桩要求更严格,文中根据海上风机基础的打桩作业要求,设计了一种多桩稳桩平台,并利用ANSYS APDL对多桩稳桩平台在打桩作业工况... 伴随海上风电机组尺寸与重量的不断增大,复杂的多桩稳桩平台应运而生,但是多桩基础的定位和沉桩施工相比于单桩要求更严格,文中根据海上风机基础的打桩作业要求,设计了一种多桩稳桩平台,并利用ANSYS APDL对多桩稳桩平台在打桩作业工况、遭遇台风工况等极端典型工况下的结构强度、整体稳定性和单桩稳定性进行校核。结果表明,文中所设计的稳桩平台可满足海上复杂环境下多桩基础的定位、导向和沉桩等技术要求。 展开更多

关键词 海上风电 多桩稳桩平台 施工设计 强度分析 稳定性

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海上风电单桩稳桩平台的结构设计与安全性评估 被引量：1

5

作者 何韶东 张显雄 +3 位作者 何海群 胡振伟 邱屿 陈明胜 《造船技术》 2022年第2期7-11,56,共6页

根据海上风机基础的打桩作业要求,设计一种单桩稳桩平台,并利用ANSYS APDL软件对单桩稳桩平台在打桩作业工况、遭遇台风工况等极端典型工况的结构强度、整体稳定性和单桩稳定性进行校核。结果表明,设计的稳桩平台可满足海上复杂环境下... 根据海上风机基础的打桩作业要求,设计一种单桩稳桩平台,并利用ANSYS APDL软件对单桩稳桩平台在打桩作业工况、遭遇台风工况等极端典型工况的结构强度、整体稳定性和单桩稳定性进行校核。结果表明,设计的稳桩平台可满足海上复杂环境下单桩基础的定位、导向和沉桩等技术要求,为海上风电单桩稳桩平台的结构设计和安全性评估提供参考。 展开更多

关键词 海上风电 单桩稳桩平台 有限元 强度分析 稳定性

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基于有效切口应力方法的薄板焊接接头疲劳评估 被引量：1

6

作者 国宏瑞 张颖 邱屿 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2021年第4期733-737,共5页

由于焊接缺陷和实际焊缝几何形状的影响,薄板焊接结构焊趾处会存在明显的应力奇异效应,运用基于应力场的疲劳评估方法对薄板焊接结构进行疲劳评估时,通常会得到较大的分散带指数,不利于焊接结构的抗疲劳设计.为此文中运用有限单元方法... 由于焊接缺陷和实际焊缝几何形状的影响,薄板焊接结构焊趾处会存在明显的应力奇异效应,运用基于应力场的疲劳评估方法对薄板焊接结构进行疲劳评估时,通常会得到较大的分散带指数,不利于焊接结构的抗疲劳设计.为此文中运用有限单元方法对镁铝合金薄板模型焊趾角平分线上的应力场进行了计算,并引入适当的有效应力在局部切口应力和疲劳强度之间建立对应关系.经讨论疲劳强度在微观尺度上的变化,得到了一个最佳的结构连接处虚拟半径与相较采用传统切口应力法更小的分散带,验证了该方法的有效性. 展开更多

关键词 薄板焊接 应力场 微观结构长度 有限元分析 切口应力法 有效应力法

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铜合金网状结构疲劳试验及结果分析 被引量：1

7

作者 王绍敏 郭杰进 +4 位作者 袁太平 邱屿 谌伟 刘永利 陶启友 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期808-818,共11页

铜合金网状结构因为具有优越的防腐防锈性能,在水产养殖业中倍受欢迎。由于铜合金编织过程中产生的折痕、拐角等明显的初始缺陷,极大地影响了铜合金网的疲劳性能。本文介绍了铜合金网的疲劳强度和老化性能的原始结果。考虑到腐蚀环境和... 铜合金网状结构因为具有优越的防腐防锈性能,在水产养殖业中倍受欢迎。由于铜合金编织过程中产生的折痕、拐角等明显的初始缺陷,极大地影响了铜合金网的疲劳性能。本文介绍了铜合金网的疲劳强度和老化性能的原始结果。考虑到腐蚀环境和老化效应,对不同老化条件下铜合金线材的金相组织和最大腐蚀深度进行了系统的测量和比较。经过一系列的老化和疲劳试验,得出结论:铜合金材料具有较好的耐腐蚀性和耐老化性。然而,实际铜合金网的疲劳强度相对较低(106次循环时FAT=28.3 MPa),这为铜合金网状结构的抗疲劳设计提供了参考。 展开更多

关键词 铜合金网 P-S-N曲线 疲劳试验 老化试验 疲劳强度

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铜合金网衣结构的疲劳性能试验研究

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作者 王绍敏 邱屿 +6 位作者 郭杰进 袁太平 杨谢秋 陶启友 黄小华 胡昱 刘海阳 《渔业现代化》 CSCD 2020年第3期52-57,96,共7页

铜合金网衣具有的天然抑菌性、抗腐蚀性,弥补了传统网衣的不足,但由于存在装配拐角,会引起铜合金网衣结构局部的应力集中,从而降低其疲劳性能。针对铜合金网衣结构的疲劳损伤失效问题,采用试验方法系统研究其极限强度和疲劳性能,分析不... 铜合金网衣具有的天然抑菌性、抗腐蚀性,弥补了传统网衣的不足,但由于存在装配拐角,会引起铜合金网衣结构局部的应力集中,从而降低其疲劳性能。针对铜合金网衣结构的疲劳损伤失效问题,采用试验方法系统研究其极限强度和疲劳性能,分析不同载荷下铜线和铜合金网衣结构的疲劳寿命及破坏模式,并绘制出各自的疲劳寿命S-N曲线。同时,考虑到加工拐角和装配工艺的影响,对加工拐角引起的应力集中系数进行数值分析,并采用切口应力法对铜合金网衣结构的疲劳性能进行重新评估。研究表明,考虑加工拐角导致的铜合金网衣结构的疲劳强度值仅占其极限强度值的6%,合理的拐角加工工艺和装配工艺是提高铜合金网衣结构疲劳强度的有效手段。 展开更多

关键词 网衣结构 极限强度 疲劳试验

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含初始变形的薄板十字形焊接接头疲劳强度评估

9

作者 韩鑫宇 谌伟 +1 位作者 严仁军 邱屿 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2021年第6期1096-1101,共6页

相较于厚板而言,薄板焊接试件由于自身弯曲刚度较低,焊接热输入会使其产生焊接初始变形.初始变形的存在会使得焊接结构产生二次弯曲效应,在焊趾处产生较大的应力集中,严重影响薄板焊接试件的疲劳强度.考虑薄板焊接初始变形和几何非线性... 相较于厚板而言,薄板焊接试件由于自身弯曲刚度较低,焊接热输入会使其产生焊接初始变形.初始变形的存在会使得焊接结构产生二次弯曲效应,在焊趾处产生较大的应力集中,严重影响薄板焊接试件的疲劳强度.考虑薄板焊接初始变形和几何非线性的影响,推导了焊接十字形试件焊趾处的应力放大系数公式,将公式结果与规范、非线性有限元结果进行对比,验证公式的准确性.并基于切口应力方法,将规范公式和修正公式分别运用到典型船用薄板焊接接头的疲劳评估中. 展开更多

关键词 十字形接头 焊接缺陷 几何非线性 疲劳评估 薄板

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V形斜缺口薄板结构应力场评估方法研究

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作者 谌伟 王宇强 +2 位作者 梁贵明 徐双喜 邱屿 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2024年第3期448-452,共5页

文中对含有复杂V形倾斜角的薄板结构应力场进行了理论分析和数值研究.通过建立奇异强度因子as与缺口应力强度因子N-SIF的关系,获得无量纲的N-SIF,在此基础上建立一系列不同几何尺寸、张开角与倾斜角下的有限板宽的斜裂纹切口薄板模型,... 文中对含有复杂V形倾斜角的薄板结构应力场进行了理论分析和数值研究.通过建立奇异强度因子as与缺口应力强度因子N-SIF的关系,获得无量纲的N-SIF,在此基础上建立一系列不同几何尺寸、张开角与倾斜角下的有限板宽的斜裂纹切口薄板模型,对切口的应力场进行简化与拟合.通过控制变量法得到奇异强度因子与无量纲N-SIF的关系曲线,拟合得到简易的V形倾斜角的薄板结构应力场和N-SIF评估公式.将拟合出的N-SIF简化计算公式和有限元计算结果与传统文献计算结果进行对比与误差分析.结果表明:拟合出的应力场公式精度较高,可实现复杂倾斜角下V形切口应力场的快速评估. 展开更多

关键词 V形切口 奇异强度因子“as” 缺口应力强度因子(N-SIF) 倾斜角 应力场评估

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大尺度板架轴向压载荷实验加载系统仿真研究

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作者 游瑞章 严仁军 +1 位作者 邱屿 郭荣骄 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第6期109-114,154,共7页

为寻求轴向均布压载荷单独作用与表面载荷联合作用下大尺度板架轴向压载荷实验的最佳加载系统,以及研究加载系统与板架结构的相互作用关系,模拟搭接与焊接的2种板架与工装连接形式、单/双2种作动器数量和6种作动器基座尺寸,建立计算模型... 为寻求轴向均布压载荷单独作用与表面载荷联合作用下大尺度板架轴向压载荷实验的最佳加载系统,以及研究加载系统与板架结构的相互作用关系,模拟搭接与焊接的2种板架与工装连接形式、单/双2种作动器数量和6种作动器基座尺寸,建立计算模型,并与理想轴向均布压载荷模型在结构响应、失效模式以及板架与工装的相互作用方面进行比较分析,揭示了大尺度板架模型结构响应随作动器基座尺寸的变化规律,发现针对所研究的板架结构,采用双动器400mm×400mm基座尺寸的搭接连接形式与理想状态的结构响应最为接近,各工况下失效模式一致,应力响应差异在–4.11%~–2.69%之间,x轴位移响应差异在1.32%~1.64%,z轴位移响应差异在2.49%~25.18%,极限承载力差异在–2.17%~0.69%。 展开更多

关键词 板架结构 工装连接形式 作动器基座尺寸 实验加载系统 仿真研究

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基于奇异强度因子的V型切口应力场和N-SIF评估方法

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作者 谌伟 殷乐 +2 位作者 左某 邱屿 梁贵明 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期636-645,共10页

根据线弹性断裂力学理论,V形切口处的应力场具有奇异性,应力值趋于无穷大,峰值应力不能直接用于评定疲劳强度.通过引入了奇异强度因子“as”,单边缺口应力分布和缺口应力强度因子(N-SIF)的半解析公式被推导.考虑张开角和几何尺寸等因素... 根据线弹性断裂力学理论,V形切口处的应力场具有奇异性,应力值趋于无穷大,峰值应力不能直接用于评定疲劳强度.通过引入了奇异强度因子“as”,单边缺口应力分布和缺口应力强度因子(N-SIF)的半解析公式被推导.考虑张开角和几何尺寸等因素,基于奇异强度因子拟合得到了切口应力评估的简易公式,可用于切口应力场和N-SIF值的快速评估.将简易公式评估结果与有限元结果以及传统文献结果进行对比分析,结果表明,论文简易公式可以准确地预报拉伸载荷下单边V型切口角平分线上的应力场和N-SIF值,实现了切口试样应力场的快速评估. 展开更多

关键词 V型切口 应力奇异性 切口应力强度因子(N-SIF) 疲劳强度

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一种新型手摇高低同步开窗装置设计

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作者 庄集超 曾嘉煜 +2 位作者 汤绍杰 邱弘屿 李德荣 《机械工程师》 2017年第11期81-83,共3页

在厂矿车间、工房生产实习过程中,极易因操作人员密集且机械设备废气造成室内空气污浊,为解决上述问题,文中介绍了一种新型手摇高低同步开窗装置,该装置以手摇机构作为唯一动力源,利用平面单自由度铰链四杆开窗机构调节开窗范围,利用蜗... 在厂矿车间、工房生产实习过程中,极易因操作人员密集且机械设备废气造成室内空气污浊,为解决上述问题,文中介绍了一种新型手摇高低同步开窗装置,该装置以手摇机构作为唯一动力源,利用平面单自由度铰链四杆开窗机构调节开窗范围,利用蜗轮蜗杆传动提高手摇操作省力度,通过链传动可实现高低位的多窗同步开关等动作。初步试验分析证实了高低位多窗快速同步开关的可靠性。所研制装置根据铰链四杆运动死点和蜗轮蜗杆自锁特性,可达到联动多窗锁紧作用。其属于机械化工厂的重要配套装备。 展开更多

关键词 高低多窗 同步 链传动 蜗轮蜗杆 铰链四杆机构

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废弃牡蛎壳清洗机电气控制系统设计

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作者 林沛宣 杨芳 +2 位作者 汤明新 邱弘屿 胡欢欢 《农业装备技术》 2018年第2期17-19,共3页

废弃牡蛎壳表面清洗是废弃牡蛎壳回收利用的首要环节,滚筒筛结合高压水牡蛎壳清洗机是针对牡蛎壳表面污物去除设计的一种专业化清洗装置。为提高该清洗装置工作效率及节能降耗,在前期研究基础上拟设计一种智能化程度较高的电气控制系统... 废弃牡蛎壳表面清洗是废弃牡蛎壳回收利用的首要环节,滚筒筛结合高压水牡蛎壳清洗机是针对牡蛎壳表面污物去除设计的一种专业化清洗装置。为提高该清洗装置工作效率及节能降耗,在前期研究基础上拟设计一种智能化程度较高的电气控制系统。通过对现有牡蛎清洗机运行参数的分析研究,提出采用模糊控制和PID技术,对关键参数进行自动调节,并运用磁隔离技术以提高装置运行的稳定性。该清洗机电气控制系统设计简单、稳定性及自动化程度高,具有较强的实用性。 展开更多

关键词 牡蛎壳 清洗机 电气控制 系统设计

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