国内外舰艇管路系统抗冲击技术工作述评

从舰艇管路系统冲击研究的方法、模型和模拟计算、舰艇管路系统(抗)冲击试验、舰艇管路系统冲击环境预报和仿真、舰艇管路系统抗冲击设计评估、舰艇管路系统冲击标准及规范以及舰艇管路系统抗冲击元器件研制等六个方面对国内外开展的舰艇管路系统抗冲击工作进行了述评,并引出了我国在这些方面存在的问题。     

EFAST法在管路系统冲击响应中的应用研究

介绍了傅立叶幅值灵敏度检验扩展法(EFAST)的基本理论,应用ANSYS-APDL建立了某型艇动力装置管路系统的参数化模型,利用MATLAB软件编制了应用傅立叶幅值灵敏度检验扩展法计算该模型的灵敏度程序,灵敏度分析计算结果表明,对本管路系统而言,管路壁厚,弹性吊架的刚度、集中质量的大小及位置、弹性支撑位置对管路系统的冲击响应影响较大。本文的研究方法及结论为管路系统抗冲击优化设计提供了依据.     

典型部件对舰船管路系统抗冲击性能影响研究

随着舰船管路系统作用的日益重要,其抗冲击安全性能也受到了广泛关注。为掌握管系结构中典型部件在受冲击后动态响应特性,设计并建造了TA2材料的空间管系结构。通过改变管路管夹种类、管夹布置位置,在冲击试验机上展开了四种相同冲击载荷下的冲击试验。试验结果表明,管路上阀体、法兰等对管系的冲击响应有较大影响,弹性管夹及合理的布置管夹位置均有一定的减振抗冲效果。该结论为管路系统抗冲击安全性能的优化设计提供了依据。     

管道系统时域响应的传递矩阵计算方法

基于输流管道数学模型,通过构造傅里叶级数展开形式的时域响应函数,对传递矩阵方法（TMM）求解的频响函数进行Laplace逆变换,实现管路系统的时域瞬态响应的计算;通过待定系数方法,基于TMM求解的简谐激励下的频响函数,求解管路系统的时域稳态响应,解决Laplace逆变换计算稳态响应不稳定的问题。最后以包含直管、弯管及弹性支撑的管路系统和悬臂梁为例,验证计算方法的正确性,与ANSYS的计算结果对比表明,所述的计算方法具有较高的精度,可用于管路系统时域响应的计算和分析。     

供冷系统管路温升的合理计算及供冷效率的探讨

在供冷系统的设计中，管路温升及供冷效率通常不予计算，而且根据经验选定，按常规热工计算方法，计算供冷管路温升其数值很小，远小于实测值。本文引起管路温升的机理作了分析，提出了供冷系统管路温升的合理计算方法，并应用该方法对供冷系统供冷效率进行了计算了分析。     

《空间管系振声传递的有限元阻抗法》

本文针对空间管路系统振动噪声传递特点提出了有限元阻抗分析法的基本思路和计算方法。采用该方法对某典型通海管路系统振动噪声传递特性进行计算并与模型测试结果对比分析,表明该方法正确且满足工程适用要求。     

减振系统的抗冲击性能计算

本文介绍了一种计算舰船在遭受舷外冲击时,减振系统抗冲击性能,给出了几个计算实例,说明双层减振系统的抗冲击性能优于单层减振器系统的抗冲击性能。     

船舶浮筏隔振系统冲击响应的时域计算

舰艇特别是潜艇在战斗条件下的主要威胁来自水中非接触性爆炸,选用抗冲击性能好的设备和对设备采取冲击防护措施可以保证艇上设备的安全性,即这些措施可以限制冲击作用时设备与基座之间的最大相对位移以及设备的最大加速度,使用隔振装置就是一种较好的冲击防护措施.因此在隔振装置的设计阶段必须对其抗冲击性能进行校核,从而保证隔振装置的抗冲击性能.各种有限元分析软件例如MSC.NASTRAN软件可以应用于隔振装置的抗冲击性能校核.应用MSC.NASTRAN软件及其前后处理模块MSC.PATRAN对旅游船上柴油发电机组浮筏隔振装置进行有限元建模和分析,首先对筏体和浮筏隔振系统模型进行理论模态分析和计算,且计算结果和试验结果吻合较好;接着对浮筏隔振系统模型进行瞬态响应分析,从而考核该装置的抗冲击能力.以旅游船浮筏隔振装置为分析对象的目的在于探讨舰艇浮筏隔振装置抗冲击性能校核的时域计算方法,分析计算方法可用于舰艇隔振抗冲装置抗冲击性能的分析计算.     

管路系统冲击设计方法分析

用等效静加速度法、动态设计分析方法、设计谱法对管路系统进行了分析计算,并对计算结果进行了比较分析.通过该分析比较,使我们对管路系统冲击设计方法有了一个全面的认识.对于实际工程中选用冲击设计方法也有一定的借鉴作用.     

管路-船体耦合振动及水下声辐射研究

充液管路广泛的应用于船舶冷却、输水等多个系统,其振动与水下声辐射一直是学术与工程中的研究热点。基于阻抗综合法,利用耦合点处力与位移的连续边界条件,采用管路解析公式、船体有限元数值计算、管路支撑测试数据三者相结合的方法对管路-船体耦合系统进行振动与水下声辐射工程预报。该综合方法被应用于一个复杂空间管路-船体耦合模型,并与有限元模型结果对比验证了该方法的正确性。     

工程车辆全液压转向系统管路特性分析

基于功率键合图理论建立了工程车辆全液压转向系统的数学模型。运用20sim键图软件重点研究了全液压转向系统管路的动态特性以及液压管路参数对转向系统动态特性的影响。研究结果表明：对于小管径及长管路转向系统,管路内液阻、液感较大,有利于抑制系统的高频振荡和冲击以增强转向系统的稳定性,但延长了系统的动态响应时间;对于大管径及短管路转向系统,管路液阻、液感较小,系统动态响应较快,但转向系统振荡剧烈,振荡幅度增大,振荡次数增多,不利于车辆的操作稳定性。提高油液的体积弹性模量利于改善系统的动态响应速度和稳定性。研究结果为全液压转向系统的设计及管网动态特性分析提供理论依据。     

激光冲击对X70焊接接头慢拉伸电化学腐蚀的影响

为了改善X70管线钢焊接接头慢拉伸电化学腐蚀性能,用激光冲击波对X70管线钢焊接接头表面进行强化处理.采用慢应变速率拉伸法分析了X70管线钢焊接接头,在不同H2S浓度的NACE溶液(0.5%HAC+5%NaCl)中电化学腐蚀行为,测试了激光冲击处理前后X70管线钢焊接接头腐蚀电位,讨论了激光冲击处理对X70管线钢焊接接头腐蚀电位和断口形貌的影响.实验结果表明,激光冲击处理改善了X70管线钢焊接接头腐蚀性能,其SCC敏感性指数Iscc降低了6%.经激光冲击处理后试样自然腐蚀电位正移,极化电阻逐渐增大,其耐蚀性比原始状态有所提高.     

DP钢表面料浆法制备陶瓷涂层的性能

为了提高DP钢的性能,采用料浆法在DP钢基体表面制备陶瓷涂层,分析不同料浆比、骨料含量和烧结温度对涂层性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)对涂层的物相构成进行了分析,并对陶瓷涂层的耐盐腐蚀性能和抗热震性能进行了测试。结果表明:要得到结构致密的陶瓷涂层需在料浆比为1∶10时进行制备并将试样加热到700℃再保温30 min;陶瓷涂层烧结后同时存在玻璃相和SiO_2晶体相,SiO_2与Al2O3、MgO、ZrO_2发生热化学反应形成硅酸盐;陶瓷涂层耐NaCl溶液腐蚀性能较好,约为DP钢基体的1～2倍;陶瓷涂层抗热震性能良好,在700℃水冷20次后仍完好、无裂纹、无剥落。     

金属橡胶减振器抗冲击特性有限元仿真研究

目的 提出一种用于工程计算的金属橡胶数值模拟方法,为制备缓冲性能良好的金属橡胶材料提供了理论基础。方法 建立金属橡胶减振器有限元模型,由Sprng-Dampr165单元定义金属橡胶材料;通过数值模拟,计算了不同负载质量对其抗冲击特性的影响,并对其进行可行性分析。结果 有限元结果表明,响应加速度峰值在负载质量为4.2kg时,最大误差为27.72%;在负载质量为9.8kg时,最大误差为38.15%,试验结果与有限元结果趋势相同,验证了其可行性。结论 当冲击载荷较小时,提出的数值模拟方法在模拟金属橡胶减振器的抗冲击特性时有着较好的表现。     

Microbial corrosion resistance of a novel Cu-bearing pipeline steel

Microbiologically influenced corrosion (MIC) is becoming a serious problem for buried pipelines. Developing environmentally friendly strategies for MIC control is increasingly urgent in oil/gas pipeline industry. Copper (Cu) in steels can not only provide aging precipitation strengthening, but also kill bacterium, offering a special biofunction to steels. Based on the chemical composition of traditional X80 pipeline steel, two Cu-bearing pipeline steels (1% Cu and 2% Cu) were fabricated in this study. The microstructure, mechanical properties and antibacterial property against sulphate-reducing bacteria (SRB) and Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) were studied. It was found that the novel pipeline steel alloyed by 1%Cu exhibited acicular ferrite microstructure with nano-sized Cu-rich precipitates distribution in the matrix, resulting in better mechanical properties than the traditional X80 steel, and showed good MIC resistance as well. The pitting corrosion resistance of 1% Cu steel in as-aged condition was significantly better than that of X80 steel. A possible antibacterial mechanism of the Cu-bearing pipeline steel was proposed.     

脉冲电流处理对X70管线钢腐蚀性能的影响

测量了X70管线钢在NS4溶液中的极化曲线,研究了高密度脉冲电流处理对其腐蚀性能的影响,结果表明,高密度脉冲电流处理导致X70管线钢的晶粒细化,使其内部活性区减少,提高了管线钢的耐局部腐蚀能力,X70管线钢的耐局部腐蚀能力随着脉冲电流密度的提高而增强,腐蚀产物的分布也更加均匀细密。     

舰船设备抗冲击能力的可靠性分析

在进行舰船设备系统抗冲击设计及优化分析中,必须要确定舰船设备的抗冲击能力值,而影响设备冲击响应的多种随机因素使设备抗冲击能力具有随机性。本文提出了考虑各种随机因素影响的设备抗冲击能力可靠性的定义和分析方法,结合神经网络建立了设备冲击响应预测模型,在数值冲击试验基础上,结合Monte Carlo法分析了典型舰船设备抗冲击能力的统计特征。分析方法和结果可为今后舰船设备及系统的抗冲击性能分析、舰船系统抗冲击性能评估提供参考。     

太阳能热发电储热器防护涂层的制备及其性能

为了提高太阳能热发电中高温储热器的使用寿命,在310s不锈钢容器表面制备了3种防护涂层,研究了3种涂层的抗热震性能、力学性能和对相变储能材料Al-12.07%Si熔融液的耐蚀性能.结果表明,3种涂层抗热震性能好,与基体结合强度较高;在一定温度下具有较好的耐蚀性,有利于延长容器的使用寿命.     

新型的高性能陶瓷材料Ti3SiC2的研究现状

Ti3SiC2是一种新型的高性能陶瓷材料,既具有金属的优异性能,如在常温下有很好的导热性能、导电性能、良好的抗热震性、易加工性以及高温塑性,又具有陶瓷的优异性能,如高的屈服强度、高熔点、高热稳定性、高温强度以及良好的抗氧化性能和耐腐蚀性能.因此,Ti3SiC2可用作交流电机的电刷材料,航空发动机的涡轮叶片、固定子材料和金属熔炼的电极材料等.主要介绍了Ti3SiC2的晶体结构、制备方法、性能和应用.