系泊浮筒扣连接结构的接触疲劳寿命预测研究(IJEM-V2-N2-5)
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基于车轨耦合动力学分析的地铁e型弹条扣件疲劳寿命预测陈金明;钟盛华;刘逸平;彭睿;李滨;杨德坚【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2024(24)2【摘要】地铁是城市交通的重要组成部分,而扣件系统是地铁轨道结构的关键部件,起到固定钢轨、减振降噪的作用。
为分析地铁e型弹条扣件的疲劳性能,基于车辆轨道动力学理论,通过多体动力学软件UM建立了车轨耦合模型,研究了车辆速度、轨道不平顺类型以及曲线半径与钢轨动力学响应的关系;并通过有限元软件ABAQUS对扣件系统进行了仿真计算,将车轨耦合动力分析得到的钢轨位移作为疲劳荷载,采用应力疲劳计算的方法对弹条的疲劳寿命进行了预测和分析。
结果表明:钢轨位移响应受不平顺类型和车辆速度的影响较小,而加速度响应对两者则比较敏感;轨道曲线半径的改变,对内轨位移的影响相对明显,随着半径的减小,内轨的位移时程曲线出现明显的上移,同时对加速度的影响也增大,内轨加速度峰值呈增大趋势;基于此模型计算的弹条疲劳寿命为2.14×10^(7)次,寿命最低处位于弹条后拱小圆弧段,与实际断裂位置相吻合;弹条初始安装扣压力对弹条疲劳寿命的影响很大,随着初始安装扣压力的增大,弹条的疲劳寿命不断减小,且减小的速度趋于增大,为确保弹条扣件处于良好的工作状态,初始扣压力应当控制在11~15 kN范围内。
【总页数】7页(P766-772)【作者】陈金明;钟盛华;刘逸平;彭睿;李滨;杨德坚【作者单位】广州计量检测技术研究院;华南理工大学土木与交通学院【正文语种】中文【中图分类】U213.53【相关文献】1.基于刚弹耦合多体动力学仿真的沙滩车下横臂疲劳寿命预测2.基于车轨耦合和扣件精细模型的弹条疲劳分析3.地铁DTⅢ型扣件e型弹条疲劳特性理论分析4.W300-1型扣件弹条疲劳寿命的预测和评估5.地铁扣件Ⅲ型弹条的弹塑性疲劳性能分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于BCALoD的FPSO软刚臂系泊系统疲劳分析罗起航;武文华;吕柏呈;郭冲冲【期刊名称】《中国海洋平台》【年(卷),期】2024(39)2【摘要】针对软刚臂系泊系统铰节点在服役过程中出现的疲劳损伤问题,提出一种基于原型监测和局部密度双向聚类算法(Bidirectional Clustering Algorithm based on Local Density,BCALoD)的疲劳寿命计算方法。
采用BCALoD算法对获得的船体六自由度进行工况分类,运用多体动力学将运动数据转算为受力时程,将其作为铰节点疲劳寿命分析的载荷谱。
采用Abaqus软件建立各铰节点有限元模型以计算热点应力,结合Miner线性疲劳累积损伤理论和雨流计数方法计算疲劳寿命。
进一步分析评估基于实测数据的铰节点疲劳设计指标,指出该FPSO软刚臂上铰节点的疲劳寿命不足以支持其完成服役,且各铰节点难以统一维护和更换。
本研究可为在役软刚臂系泊系统的疲劳寿命计算提供一种新的载荷处理方法,为未来海洋平台的设计提供参考。
【总页数】10页(P63-71)【作者】罗起航;武文华;吕柏呈;郭冲冲【作者单位】大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室;大连理工大学深圳研究院;中国海洋石油有限公司研究总院【正文语种】中文【中图分类】P752;U674.381;TE95【相关文献】1.FPSO软刚臂单点系泊系统载荷数值分析2.FPSO软刚臂单点系泊系统动力分析3.FPSO软刚臂单点系泊系统动力分析4.FPSO软刚臂单点系泊系统定量风险分析5.基于现场监测的在役软刚臂系泊系统实时疲劳分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
2021年1月第1期总第578期水运工程Port & Waterway EngineeringJan. 2021No. 1 Serial No. 578悬链浮筒式多点系泊锚链受力计算张美林,孔友南,王金城(中交第三航务工程勘察设计院有限公司,上海200032)摘要:悬链浮筒式多点系泊(MBM )是大型油船外海停泊时经常采用的一种离岸系泊方式,但国内尚无实际应用。
针对MBM 系统中的主要结构部件锚链进行受力分析,通过采用悬链线方程,对自由或约束状况下单条锚链和复合锚链的受力进行理论分析和计算,总结出一套锚链受力的系统分析方法,并对中东某MBM 工程进行案例计算。
结果表明,提出的理论公 式和设计方法可为MBM 的锚链设计提供借鉴。
关键词:悬链浮筒式多点系泊;复合锚链;自由悬链;约束悬链中图分类号:U 656. 1 + 26文献标志码:A 文章编号:1002-4972(2021)01-0097-07Force calculation of anchor chains in multi buoy mooringsZHANG Mei-lin, KONG You-nan, WANG Jin-cheng(CCCC Third Harbor Consultants Co., Ltd., Shanghai 200032, China)Abstract : Multi buoy moorings ( MBM) are commonly adopted in offshore mooring for large oil tankersberthing in open seas, but there are no practical applications in China. We carry out the force analysis of anchor chains which are main structural components of an MBM system, analyze and calculate the force of single chain and composite chains under free or constrained condition by catenary equation, summarize a set of systematic analysismethod for the force of chains, and apply the method to an MBM project in the Middle East for case calculation. Theresults show that the proposed theoretical formula and design method can provide references for the anchor chain design of MBM berth.Keywords : multi buoy mooring; composite anchor chain; free catenary; constrained catenary我国港口经过多年稳步建设和蓬勃发展,传统固定泊位码头的设计已相当成熟,达到了国际 领先水平。
浮筒辅助系泊系统主要参数对码头船舶荷载影响研究曹煜1,万宝进2(1.中交第一航务工程勘察设计院有限公司,天津 300220;2.山东港口烟台港集团有限公司建设管理中心分公司,山东烟台 265505)摘要:开敞式码头通常面临较差的风浪流条件,为了增强系泊系统对外部环境载荷的适应性,一种解决方案是在海侧增设浮筒辅助系泊。
目前,国内外关于浮筒辅助系泊系统的设计案例及标准规范等资料相对较少。
本文以南美某矿石码头为例,通过数值模拟手段分析了浮筒辅助系泊系统主要参数对码头系缆力、护舷反力的影响,探讨了设置浮筒辅助系泊系统关键设计要素,旨在为类似工程提供参考。
关键词:浮筒辅助系泊;开敞式码头;关键参数;敏感性分析中图分类号:U656.1 文献标识码:A 文章编号:2097-3519(2024)02-0025-06DOI: 10.16403/ki.ggjs20240206Impact on Shiploads by key parameters Adopted by Buoy-Assisted MooringSystemCao Yu1, Wan Baojin2( CC First Harbor Consultants Co., Ltd., Tianjin 300220, China; 2. Branch of Construction Management Center of Yantai Port Group Co., Ltd., Yantai Shandong 265505, China )Abstract: An open-type wharf is usually subject to poor conditions of wind, wave, and current. To make the mooring system adapt to external loads, a buoy-assisted system is proposed to be set at the seaside. By now, a few related design cases and standard are available in China and abroad. Based on an ore dock in South America, the numerical simulation is used to analyze the impact on wharf ’s mooring force and the reaction force against fenders by key parameters adopted by buoy-assisted mooring system, investigate the design essentials of the above system, which will provide a reference for similar projects.Key words: buoy-assisted mooring; open-type wharf; key parameters; sensitivity analysis引言在港口工程中,对于开敞式码头,当原有码头系缆不能满足船舶泊稳要求时,可增设浮筒系泊设施,保障码头作业安全。
基于统一的疲劳寿命预报方法(UFLP)的深潜器载人舱疲劳可靠性分析王莹莹;王芳;崔维成【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2016(020)003【摘要】疲劳是承受循环载荷的金属结构最重要的失效机制,现已有多种金属疲劳寿命预报方法。
实际的设计、制造、加工和操作等工序环节中总是存在不确定性,这些不确定性的影响将在结构的疲劳寿命中富集,为此发展了疲劳可靠性分析。
该文讨论了将疲劳可靠性分析方法和统一的疲劳寿命预报方法(UFLP)相结合的可行性,为海洋结构物的安全使用提供参考。
文中的极限状态方程是基于统一的疲劳寿命预报方法(UFLP)得到的,并讨论了其中各参数对疲劳寿命的影响;针对一组TC4-ELI的疲劳裂纹扩展数据,分别采用Monte-Carlo法和JC法开展了疲劳可靠性分析,两种分析方法得到的结果彼此符合得较好。
【总页数】13页(P335-347)【作者】王莹莹;王芳;崔维成【作者单位】中国船舶科学研究中心,江苏无锡 214082;上海海洋大学深渊科学技术研究中心,上海 201306;上海海洋大学深渊科学技术研究中心,上海201306【正文语种】中文【中图分类】U661.4【相关文献】1.基于神经网络与蒙特卡洛方法的疲劳寿命可靠性分析 [J], 穆志韬;邢玮;周立建2.基于疲劳寿命预报统一方法小裂纹扩展寿命研究 [J], 王珂;王芳;崔维成;李冬琴3.钛合金深潜器载人舱疲劳寿命预报方法研究进展 [J], 王芳;王莹莹;王珂;崔维成4.基于6σ方法的铝合金车轮径向疲劳寿命可靠性分析 [J], 吕磊;何钢5.基于谱分析和裂纹扩展方法的舱口角隅疲劳寿命预报方法 [J], 余宏淦;黄小平;张永矿因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第21卷第11期2017年11月船舶力学Journal of Ship M echanicsVol.21 No.11Nov. 2017文章编号院1007-7294(2017)11-1374-09超大型浮体柔性连接器疲劳强度模型试验祁恩荣S宋恒2袁李志伟S张浩S夏劲松S竺一峰1(1.中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082; 2.江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003)摘要:为了保证超大型浮体的作业安全,需要精确评估连接器结构疲劳强度。
文章针对一种由尼龙柔性夹层和 环肋加强圆管轴构成的铰接式连接器,开展了疲劳强度模型试验,测量了热点应力、疲劳寿命和裂纹扩展。
考虑 接触、柔性层以及开孔的影响,采用三维有限元方法计算了连接器结构应力,分别基于S-N曲线和裂纹扩展,给 出了柔性连接器疲劳寿命评估方法。
比较分析表明,计算得到的连接器结构应力和疲劳寿命与模型试验结果吻 合,文中方法可用于柔性连接器结构疲劳强度设计关键词院超大型浮体;柔性连接器;模型试验;疲劳寿命中图分类号:U661.43 文献标识码:A doi: 10.3969/j.issn.1007-7294.2017.11.007Model test of fatigue strength of a flexible connectorof very large floating structuresQ I E n-ro n g*, SO NG H en g2, L I Z h i-w ei *, ZH AN G Hao *, X IA Jin g-so n g*, ZH U Y i-fe n g1(1. China Ship Scientific Research Center, Wuxi 214082, China; 2. Jiangsu University of Science and Technolog^^,Zhenjiang 212003, China)Abstract:In order to insure operational safety of very large floating structures (VLFS), it is necessary to accurately evaluate fatigue strength of connectors. In this paper, model test of fatigue strength of a hinge connector, consisting of nylon sandw ich and a pipe shaft strengthened by circular fram es, is conducted and hot spot stress, fatigue life and crack propagation are m easured. Structural stress of the connector is also calculated by a 3D finite elem ent m ethod considering the effect of contact, flexible sandw ich and hole and evaluate m ethod of fatigue strength of the connector is also given based on theory of S-N curve and crack propagation separately. C om parative analysis shows that structural stress and fatigue life calculated agree well with those of the m odel test and the evaluate m ethod can be used to design fatigue strength of flexible connectors.Key words: VLFS; flexible connector; m odel test; fatigue life0引言超大型浮体总尺度巨大,需要分成若干个基本模块按功能需求以一定的方式连接而成,连接器是整个系统中一个薄弱环节。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911227980.8(22)申请日 2019.12.04(71)申请人 中国直升机设计研究所地址 333001 江西省景德镇市航空路6-8号(72)发明人 赵军峰 李林杰 王莹 吕明月 钱学森 (74)专利代理机构 中国航空专利中心 11008代理人 王世磊(51)Int.Cl.G06F 30/23(2020.01)G06F 30/15(2020.01)G06F 119/04(2020.01)G06F 119/14(2020.01)(54)发明名称一种基于相似结构试验的疲劳寿命评估方法(57)摘要本发明属于直升机疲劳设计技术领域,公开了一种基于相似结构试验的疲劳寿命评估方法,包括:S1,获取试验件的S -N曲线,所述S -N曲线为该试验件的载荷和寿命的关系;并进一步得到试验件上的应力与试验件寿命的关系;S2,获取考核件的应力幅值和应力分布;S3,根据所述考核件在实际使用状态下的有限元模型确定施加在考核件上的载荷与应力的响应关系;S4,根据所述考核件的应力幅值和应力分布、施加在考核件上的载荷与应力的响应关系,以及试验件上的应力与试验件寿命的关系得到考核件的寿命,提高设计阶段寿命评估的准确度,加快结构疲劳设计与寿命评定的进度,降低研制成本。
权利要求书2页 说明书3页CN 111079329 A 2020.04.28C N 111079329A1.一种基于相似结构试验的疲劳寿命评估方法,其特征在于,所述方法包括:S1,获取试验件的S-N曲线,所述S-N曲线为该试验件的载荷和寿命的关系;并进一步得到试验件上的应力与试验件寿命的关系;S2,获取考核件的应力幅值和应力分布;S3,根据所述考核件在实际使用状态下的有限元模型确定施加在考核件上的载荷与应力的响应关系;S4,根据所述考核件的应力幅值和应力分布、施加在考核件上的载荷与应力的响应关系,以及试验件上的应力与试验件寿命的关系得到考核件的寿命。