南海某油田防沉板极限承载力研究

防沉板是水下生产系统常用的基础结构之一,其极限承载力是影响上部结构安全稳定的重要因素。为解决南海油田防沉板的极限承载力计算问题,依托南海某油田水下生产系统,根据API规范,计算了防沉板在实际工况下的极限承载力; 采用Abaqus有限元软件,建立土体和防沉板的有限元模型,在对土体进行地应力平衡的基础上,采用位移控制法,得到了防沉板的载荷-位移曲线,据此得到防沉板基础的极限承载力,并分析土体在竖向位移下的破坏规律; 将依据API规范计算的极限承载力与有限元仿真结果进行对比,显示两者相差1.23%。研究成果对防沉板的稳定性评估具有一定的指导意义。     

材料铺排顺序对储能飞轮应力影响规律研究

以复合材料储能飞轮为研究对象,分析材料铺排顺序对飞轮应力的影响规律。针对飞轮的结构特点,建立多层过盈配合复合材料轮缘应力分析模型,通过ANSYS Workbench软件分析不同材料铺排顺序下复合材料飞轮的径向、环向应力分布情况。结果表明:在转速一定的条件下,当各层轮缘材料相同时,使用玻璃纤维时受到的应力最大,使用碳纤维T800时受到的应力最小;当各层轮缘材料不同时,内层采用成本较低的玻璃纤维,中层采用碳纤维T300,外层采用成本较高的碳纤维T800受力最均匀,变化梯度最小。研究结果将对复合材料储能飞轮的设计和优化工作有一定的参考价值。     

新型舰炮系统时序化与随机性调度复合供弹方法

针对兼容发射的大口径舰炮弹种单一、射速低、更换弹种速度慢、持续作战能力差的突出问题,提出了时序化设计与随机性调度相结合的系统设计方法.依据该方法建立了系统机构的时间分配模型和系统多工作步时序机构的随机调度模型(制式弹平均供弹速率50发/min),并基于全系统工作时序和弹库系统Markov状态转移矩阵,对弹库系统机构进行...     

浮动监控平台水动力学分析

浮动式监控装置是将主要设备放置于水上浮体之上,将监控设备通过绳索放入到水下实现水下监控,其具有成本低、使用范围广等优点。浮动式监控装置因在工作时要受到风、浪、流等自然载荷的作用,且具有横荡、纵荡、垂荡和横摇、纵摇以及艏摇6个自由度的运动形式,故平台的工作平稳性对于浮动监控平台的正常工作至关重要。通过浮动监控平台在波浪中运动的数学模型,近似计算出了浮动监控平台的横摇、纵摇及垂荡固有周期,并利用ANSYS中的AQWA模块对浮动监控平台进行了水动力学性能频域及时域的仿真分析。结果表明,设计的浮动监控平台在5级海况下能够抵抗各类自然载荷的干扰,并可靠平稳的实现水下监控。     

电磁轴承支承下轴系转子模态及振动响应分析

为得到电磁轴承支撑下轴系转子的模态频率分布位置及不平衡振动响应规律,以600 Wh飞轮储能系统为研究对象,采用控制变量法分析磁轴承刚度与阻尼随控制参数的变化规律,进而确定电磁轴承支承的边界条件。以此建立轴系转子的有限元模型,利用ANSYS软件缩减阻尼法求取轴系固有频率点及振型;而后以转子不平衡量为体载荷,通过谐响应分析方法得到轴系的稳态不平衡响应曲线,分析其规律。最后进行系统充电实验。研究表明:轴系的固有频率分布在工作转速区域之外;在质量不平衡作用下轴系的位移响应随激振频了升高而降低;实验结果与前述分析基本一致,说明研究方法有效可行。     

考虑行人差异性的人群疏散最优决策理论模型

为研究人群在疏散过程中的行为差异性特征,提出了基于最优决策理论的行人疏散模型,模型引入行人"视觉区域"和差异性个体对空间可利用率的不同敏感度,通过建立空间可利用率评估标准和基于社会"交通规范"的行走方向偏好机制,描述个体在行为和决策层面上的差异性特征。本文对人群实验中异性单向人群和异性对流人群中的超越行为、对流人群渠化现象和对流人群渠化的相变过程进行了仿真,并通过与其他模型仿真结果的对比和人群基本关系图的研究对该模型进行了定性和定量验证。结果显示:该模型在异性人群动力学仿真方面有较好的适用性,可为紧急事故中异性人群安全疏散过程的疏导和人群管理提供合理、有效的建议。     

塔机三杆式附着结构杆件内力的解析表达

为了解决塔式起重机三杆式弹性附着装置的内力计算问题,本文应用平衡力矩法推导了三杆式附着结构在一般非对称安装条件下杆件内力计算的显式解析公式,得到了附着装置各方向解耦的支撑刚度,并得到了其退化为对称结构时杆件内力及支撑刚度的解析表达。运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了本文计算方法的正确性和有效性。     

塔机双侧四杆式超静定附着结构内力的精确解

为了解决塔式起重机双侧四杆式超静定弹性附着装置的内力计算问题,本文应用力法推导了这种超静定附着结构在一般安装条件下杆件内力计算的显式精确解析公式,得到了附着装置各方向解耦的支撑刚度,进而得出了在对称安装条件下该附着装置的杆件内力和支撑刚度解析计算公式。运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了本文计算方法的正确性和有效性。     

板壳结构加强筋仿叶脉分布声辐射优化研究

将植物叶脉脉序分布的形成机理应用到基于声辐射优化的薄板结构加强筋布局中,提出了一种加强筋仿中叶脉布局的声辐射优化算法。以结构在优化频带内应变能和应力的均值作为加强筋生长准则,设计灵敏度则反映了结构声辐射性能对设计参数变化的敏感程度。四边固支方板和矩形板的加强筋分布的声辐射优化算例证明了该方法的有效性。     

球囊扩张式血管支架介入对弯曲血管的生物力学损伤研究

构建了球囊扩张式血管支架介入系统的非线性有限元模型,考虑了血管斑块类型对其本构模型的影响,分析了A型与B型血管支架在血管狭窄率-24%、40%、50%,曲率半径-6 mm、10 mm、20 mm,狭窄血管的壁面应力分布规律,研究了血管支架构型、狭窄血管几何参数和血管生物力学损伤的关系。数值分析结果表明,血管壁面应力随着狭窄率的增加而显著升高,随着血管曲率半径的增加而下降相对平缓;但是,扩张加载阶段的血管壁面应力显著高于卸载阶段,易于引起血管斑块的脆性断裂引起血管生物力学损伤。由于A型血管支架相对于B型血管支架具有纵向柔顺性更优的联接筋构型,导致A型血管支架引起的血管壁面应力低于B型支架,因而降低了A型血管支架对于血管的生物力学损伤。