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硬化模型对Ti80厚板焊接热-力耦合仿真计算的影响
1
作者 郦羽 侯家怡 +2 位作者 顾立君 李良碧 万正权 《电焊机》 2024年第8期50-63,共14页
在船用Ti80钛合金厚板的多层多道焊接中,材料经历了多次热-力循环的作用,焊接接头需要考虑材料在循环载荷作用下的热塑性变形行为,而不同的塑性本构模型所表达的材料力学特性存在明显差别,因此材料塑性模型对焊接残余应力的模拟计算有... 在船用Ti80钛合金厚板的多层多道焊接中,材料经历了多次热-力循环的作用,焊接接头需要考虑材料在循环载荷作用下的热塑性变形行为,而不同的塑性本构模型所表达的材料力学特性存在明显差别,因此材料塑性模型对焊接残余应力的模拟计算有着直接影响。文中通过对Ti80钛合金材料在不同温度(20~900℃)的拉伸试验以及不同温度(20~800℃)的低周疲劳试验,获得了Ti80钛合金材料的理想弹塑性模型、各向同性硬化模型、随动硬化模型和混合硬化模型的材料参数。采用不同硬化模型对Ti80焊接接头焊接残余应力进行模拟计算,并采用X射线测量残余应力,将获得的残余应力结果进行对比,分析不同硬化模型对焊接残余应力的影响。结果表明,理想塑性模型低估了残余应力的大小,各向同性硬化模型略微高估了熔池及其附近的残余应力大小,随动硬化模型与混合硬化模型残余应力计算值较为接近,前者略小,后者可较精确预测残余应力。从工程应用的角度来看,推荐各向同性应变硬化模型,该模型在残余应力预报的数值最大,使用该模型可以获得相对保守的预测值。 展开更多
关键词 硬化模型 Ti80钛合金 焊接残余应力 焊接工艺 有限元计算
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连接刚度对船舶减振支架振动疲劳寿命的影响 被引量：4
2
作者 张晓飞 李良碧 谷晓梅 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第4期472-476,502,共6页
当船舶动力设备受到各种交变载荷的作用时,易导致其支撑结构发生振动,从而失效甚至破坏.但目前对船舶减振支架结构的振动疲劳和弹性体刚度对其影响的研究较少.文中建立了船舶减振支架的有限元分析模型,对其进行模态分析和频率响应分析,... 当船舶动力设备受到各种交变载荷的作用时,易导致其支撑结构发生振动,从而失效甚至破坏.但目前对船舶减振支架结构的振动疲劳和弹性体刚度对其影响的研究较少.文中建立了船舶减振支架的有限元分析模型,对其进行模态分析和频率响应分析,然后基于功率谱密度法对该支架结构进行了振动疲劳分析.通过改变连接齿轮箱与支架的弹性体刚度,来分析其对减振支架结构振动疲劳寿命的影响.由分析可知,连接齿轮箱与支架的弹性体刚度对船舶减振支架结构的振动疲劳寿命有较大影响,并得出了支架刚度与寿命之间的关系,为更加合理可靠地进行结构振动疲劳寿命分析提供了相关理论依据. 展开更多
关键词 船舶 减振支架 振动疲劳 连接刚度
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赤道焊缝残余应力影响的耐压球壳极限强度分析 被引量：2
3
作者 包华宁 李良碧 +2 位作者 孙凯祥 万正权 李艳青 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第5期15-21,共7页
耐压球壳的设计与建造是保证潜器安全的关键步骤,在建造过程中不可避免会产生赤道焊缝残余应力,可能会影响到结构的力学性能.因此,有必要研究赤道焊缝残余应力对耐压球壳极限强度的影响.文中采用ANSYS的APDL语言编制数值模拟程序,首先... 耐压球壳的设计与建造是保证潜器安全的关键步骤,在建造过程中不可避免会产生赤道焊缝残余应力,可能会影响到结构的力学性能.因此,有必要研究赤道焊缝残余应力对耐压球壳极限强度的影响.文中采用ANSYS的APDL语言编制数值模拟程序,首先对高强度钢对接焊厚板残余应力进行了数值计算,在与文献试验结果相一致的基础上,获得了一套高强度钢对接焊厚板残余应力的高效数值模拟分析方法;然后应用该方法对Q345耐压球壳赤道焊缝残余应力进行数值模拟研究,分析赤道焊缝残余应力对球壳极限强度的影响,并与文献试验结果进行对比研究.总体上来说,赤道焊缝残余应力对Q345耐压球壳的极限强度的影响并不显著.最后文中建立了一套考虑赤道焊缝残余应力的高强度材料耐压球壳极限强度高效数值分析方法.研究成果可为后续进行的实尺度大型耐压球壳极限强度的分析提供相关研究参考. 展开更多
关键词 赤道焊缝 残余应力 耐压球壳 极限强度 数值模拟
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拖航工况下半潜平台撑杆对波浪砰击的敏感性 被引量：1
4
作者 安康 高明月 +2 位作者 姚智 李良碧 霍发力 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第9期133-141,共9页
半潜式平台拖行过程中,其撑杆等细长结构承受的波浪砰击对结构的安全性影响较大,相关船级社规范明确要求在进行结构分析时需考虑波浪砰击载荷。非定常的计算流体力学(CFD)方法能较为准确地解决复杂的黏性干涉效应、波浪爬升、波浪破碎... 半潜式平台拖行过程中,其撑杆等细长结构承受的波浪砰击对结构的安全性影响较大,相关船级社规范明确要求在进行结构分析时需考虑波浪砰击载荷。非定常的计算流体力学(CFD)方法能较为准确地解决复杂的黏性干涉效应、波浪爬升、波浪破碎和波浪砰击等实际工程问题。因此,以982半潜式海洋平台为研究对象,结合水池物理模型试验结果,对平台撑杆在拖行工况下遭受的波浪砰击进行研究。主要对半潜平台撑杆在3种流速、风速和斜浪的拖航工况下受到的砰击压力的敏感性进行分析,阐述撑杆在波浪砰击作用下的瞬态砰击压强分布情况,得到波浪砰击压力危险区域;同时,给出拖航工况下撑杆砰击压力系数的变化规律,为分析预报半潜式平台撑杆在复杂的拖航海况下受到的砰击压力提供参考。 展开更多
关键词 半潜式平台 数值水池 动态重叠网格方法 流域体积域方法 波浪砰击
原文传递
计算结构力学课堂教学中的弊病及解决措施
5
作者 张婧 施兴华 李良碧 《科教文汇》 2018年第23期73-74,81,共3页
针对计算结构力学的课程特点及船舶与海洋工程专业硕士研究生的培养要求,分析该课程课堂教学中的问题。在此基础上针对教学过程中存在的问题,提出改革的思路,在教学过程中强化实验教学,注重学生解决实际问题能力以及编程技能的培养。分... 针对计算结构力学的课程特点及船舶与海洋工程专业硕士研究生的培养要求,分析该课程课堂教学中的问题。在此基础上针对教学过程中存在的问题,提出改革的思路,在教学过程中强化实验教学,注重学生解决实际问题能力以及编程技能的培养。分组讨论,提高学生自主学习的能力,提高课程的教学质量。 展开更多
关键词 计算结构力学 编程 实验教学 自主学习
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海上漂浮式风力机支撑结构疲劳寿命研究 被引量：8
6
作者 方龙 李良碧 李荣富 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3184-3188,共5页
根据统计资料,得到IEC规范要求的目标海域各工况的风浪联合概率分布参数;首先对支撑结构进行总体强度分析,得到疲劳热点位于塔架与浮体连接处;然后对风力机整体结构进行耦合动力分析,计算得到疲劳热点在风浪联合作用下的载荷时间历程;... 根据统计资料,得到IEC规范要求的目标海域各工况的风浪联合概率分布参数;首先对支撑结构进行总体强度分析,得到疲劳热点位于塔架与浮体连接处;然后对风力机整体结构进行耦合动力分析,计算得到疲劳热点在风浪联合作用下的载荷时间历程;最后基于S-N曲线、雨流计数法及Miner线性累积损伤理论计算结构在各工况下的疲劳损伤,估算出支撑结构的疲劳寿命。结果表明,支撑结构疲劳寿命满足规范要求。 展开更多
关键词 海上漂浮式风力机 总体强度 动力响应 疲劳寿命
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PTO系统阻尼参数对新型风浪能联合利用装置发电性能的影响 被引量：1
7
作者 李宇萌 Muk Chen Ong +1 位作者 王凯 李良碧 《江苏科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第4期1-9,共9页
为了降低能源成本,提高海上风电场的发电量,提出一种新型风浪能联合利用装置,由半潜型水平轴浮式风机(HAWT)和4个环形波浪能转换器(WEC)构成,利用波浪能转换器环面和半潜平台立柱之间的相对垂荡运动来收集波浪能.综合考虑风机的控制器... 为了降低能源成本,提高海上风电场的发电量,提出一种新型风浪能联合利用装置,由半潜型水平轴浮式风机(HAWT)和4个环形波浪能转换器(WEC)构成,利用波浪能转换器环面和半潜平台立柱之间的相对垂荡运动来收集波浪能.综合考虑风机的控制器、波浪能转换器以及叶片上的气动载荷、平台上的水动力载荷和系泊载荷,建立该联合装置的全耦合分析模型.由于波浪能装置的PTO(power take-off)动力输出装置的阻尼参数B_(PTO)将直接决定波浪能装置的能量转换效率,因此,以北海海况为背景,分析了运行海况下4种不同参数B_(PTO)设置方案对发电性能的影响.结果表明,此种新型风机波浪能转换器联合装置可有效提高单位发电量.且当4个波浪能转换器采用参数B_(PTO)为2000(kN·s)/m的方案时,此联合装置的年发电量在4种B_(PTO)参数设置方案中最大. 展开更多
关键词 半潜式风机 波浪能转换器 B PTO参数 年发电量
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风浪对多浮筒半潜浮式风机关键部位弯矩的影响研究 被引量：2
8
作者 范增辉 王坤鹏 李良碧 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第12期1862-1868,共7页
针对半潜型浮式基础横撑和塔柱底部的弯矩特性,文章采用了气动-水动力-结构弹性耦合的时域分析方法,以DeepCwind浮式风机系统为研究对象,进行了不同风浪组合下的全耦合分析。该方法将各浮筒看作独立浮体,采用多体水动力理论预报浮式基... 针对半潜型浮式基础横撑和塔柱底部的弯矩特性,文章采用了气动-水动力-结构弹性耦合的时域分析方法,以DeepCwind浮式风机系统为研究对象,进行了不同风浪组合下的全耦合分析。该方法将各浮筒看作独立浮体,采用多体水动力理论预报浮式基础的波浪载荷,实现横撑与浮筒连接处弯矩的计算。计算结果表明:风载荷和波浪载荷对塔柱底部的弯矩均有明显的影响,而横撑弯矩主要来源于波浪载荷;相对于塔柱底部,横撑更容易发生破坏;将风和波浪单独引起的弯矩时历直接相加,可以较好地模拟风浪联合作用下横撑和塔柱的弯矩特性。研究结果可以为多浮筒半潜浮式风机的疲劳评估提供参考。 展开更多
关键词 多浮筒浮式风机 全耦合分析 塔柱底端 横撑
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