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纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议

召开年：2011
召开地：无锡
出版时间： 2011-10

主办单位：中国造船工程学会;中国钢结构协会;中国船舶重工集团公司第702研究所

会议文集：纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集

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1.船舶砰击压力的直接计算
- 王辉;汪雪良;舒蕾;徐春
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：恶劣海况下船舶砰击压力的计算预报是一个难题，需要充分考虑海况、船舶的三维特点并计入船体升沉、纵摇、横摇等运动对实际砰击作用的影响，同时砰击系数的选取也是一个关键。本文根据三维砰击速度的定义，选取合适的砰击压力系数,采用时域耐波性理论对船体表面砰击压力进行直接计算预报，并与某大型LNG船典型艏外飘模型试验结果进行了对比分析。结果表明,本文采用的方法具有相当的合理性和可靠性，可应用于承受砰击载荷作用的船体局部结构的设计过程。
2.自升式海洋平台齿轮齿条升降装置动力学仿真分析
- 苑思敏;陈国明;徐长航;尹树孟;杨玉生;王运安
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：齿轮齿条升降系统作为自升式海洋平台的核心组成部分，其动力学特征对平台结构安全性能具有极其重要的影响。本文基于三维造型设计软件Pro/E，构建了自升式海洋平台齿轮齿条式升降装置的一系列的三维模型，并将其导入机械系统动力学仿真软件ADAMS中，在ADAMS中建立齿轮齿条升降装置虚拟样机模型。对此样机进行仿真，得到齿轮转速、齿轮齿条间接触力等参数的特性曲线。通过对特性曲线分析，揭示了小齿轮两种布置方案的优缺点。得出小齿轮所受横向与纵向接触力，验证小齿轮运动的同步性，为动态特性优化提供理论指导。
3.波激振动与颤振影响在船舶设计中的实用计算方法
- 陈映秋
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文针对超大型船舶设计时不可逾越的波激振动(springing)与颤振(whipping)现象对船体强度所造成的总纵强度与疲劳强度两个影响。力求提出一种用于船舶设计初期对上面两种船舶力学前沿问题进行预报的方法以解决设计者的困难，并指出各种不定因素对计算的影响。通过超大型矿砂船的模型试验论证了其结论的真实性。本文表明，在现代超大型民用船舶的设计中，在目前理论无法完善地解释波激振动与颤振耦合并精确分离其各自影响的情况下，加强模型试验与实船测试工作是极其重要的，甚至是保证船舶安全性的唯一途径。
4.潜艇大开孔补强结构研究
- 耿黎明;舒斌;张元盛;肖伟
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文采用三维有限元方法，使用APDL进行参数化建模，针对超出常规设计范围的大开孔(开孔率O．3-1．0范围之内)，对围壁补强和围壁与加厚板组合补强的圆柱壳大开孔结构，系统地研究了圆柱壳大开孔结构的应力集中问题。建立了围壁补强和围壁与加厚板组合补强下的圆柱壳大开孔结构的应力集中系数图谱；获得了一些有工程价值的结论：1)围壁补强可以有效地降低补强区的局部薄膜应力，但随着开孔率的增加，局部弯曲应力逐渐增大，因此不能忽略不计，而应该单独予以校核。2)加厚板补强也可有效地降低开孔区的总体应力水平，但加厚板使壳体厚度增加，加大了局部弯曲应力，与围壁补强相比效果较差。3)孔边的应力集中具有明显的局部性，应力集中区域地的应力随着离开孔边距离的增大迅速衰减到正常部位的应力水平。
5.深水钻井隔水管系统钻前设计软件开发与验证
- 畅元江;陈国明;王荣耀;鞠少栋
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：研究深水钻井隔水管钻前设计方法，开发深水钻井隔水管钻前设计软件。软件包括隔水管数据库模块、仿真模块、钻前指导模块等，数据库模块完成隔水管参数化建模，钻前指导模块调用仿真模块作为求解器完成隔水管钻前设计，实现顶张力设计与优化、隔水管柱配置设计与优化、作业窗口计算等多项功能。软件以MATLAB作为平台，采用有限元法自行开发核心求解器，求解器可完成隔水管的静态分析和频域动态分析。以应用于1500m水域钻井隔水管为例进行系统的应用例证，并将本文所开发软件计算结果与隔水管专用商业分析软件FLEXCOM-3D的结果进行对比，两者吻合度高。本文可为深水油气开发的钻井隔水管钻前设计与现场作业提供指导。
6.复合材料上层建筑适用性研究
- 李立业;祁恩荣
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：对复合材料上层建筑结构设计应遵循的原则、材料的选择、结构形式的确定和载荷形式等方面进行了论述，对四种结构形式进行了强度分析及校核,结果表明采用泡沫夹芯复合材料板作为轻型上层建筑首选材料是合理的，为轻型上层建筑结构设计提供参考。
7.未来深海耐压结构形式研究
- 李艳青;张金佐
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文主要通过数值计算的手段，分析了不同深海耐压结构形式的壳板厚度、容重比随深度增加的变化趋势，同时对优化设计后的结构形式进行了稳定性计算分析，探讨了未来深海耐压结构的较优的结构形式。综合多种因素考虑，未来深海耐压结构形式以T型肋骨圆柱壳和球壳结构形式较优。
8.高速三体船波浪载荷预报研究
- 耿彦超;胡嘉骏;顾学康;汪雪良;祁恩荣
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：根据现有的关于某高速三体船的相关资料和海浪统计资料，本文采用三维频域计算方法,给出横纵向波浪载荷分量的传递函数及长短期预报值。横向波浪载荷包括各纵剖面的横向对开力、横垂向剪力、横垂向弯矩、纵摇有关扭矩等；纵向波浪载荷包括各横剖面的纵垂向剪力、纵垂向弯矩、纵向扭矩和水平弯矩。短期预报采用P-M双参谱；长期预报采用IACS推荐的Rec.34标准海浪统计资料，考虑到高速三体船适用于7级海浪的要求，根据实际情况把海浪资料波高截断，即有义波高变化范围为0.5m-6m及0.5m-9m，其中6m及9m有义波高的出现概率按照插值的方法得到。根据本文的计算结果，可给出高速三体船的波浪载荷特征，为结构的进一步优化设计提供了重要依据和相关规范公式的修改提供参考。
9.大型LNG船波浪载荷直接和简化计算的比较分析研究
- 汪雪良;顾学康;胡嘉骏;张凡
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：建立在“第一原则”基础上并不断发展的新一代船舶结构直接设计方法为我国大型LNG船的船舶结构设计提供了设计思路。本文对波浪载荷直接计算方法和简化计算方法进行了研究，并针对大型LNG船满载工况分别进行了计算与比较。比较分析表明超越概率lO-8下的理论总纵垂向弯矩的载荷水平与规范(IACS UR-Sll)计算值相当，CSR的水平弯矩计算值也与此概率水平下的理论计算值相当，但各规范扭矩的计算值则与此概率水平下的理论计算值差异较大。本文研究为大型LNG船波浪设计载荷简化计算时相关规范的引用提出了适用性的判据。
10.液舱晃荡载荷的直接计算方法
- 徐国徽;顾学康;祁恩荣;徐春
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：从船舶耐波性分析和晃荡分析两方面出发，给出了LNG船晃荡压力的直接计算方法，以某大型LNG船为基础详细介绍计算流程；并总结归纳出一套更为合理的晃荡压力的工程计算方法，可应用于LNG船液舱结构设计的初始阶段。
11.深水半潜平台关键部位强度特性研究
- 蒋彩霞;刘俊杰;胡嘉骏
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文通过对典型计算工况下平台整体和局部的载荷计算与有限元分析，得到了不同计算工况下深水半潜平台关键部位的结构应力分布特点，并对不同工况下的载荷特点和结构应力分布进行了分析，可为海洋平台类似结构优化设计、使用过程中的监测与维护等提供有力支持。
12.静水压力下内、外T型环肋圆柱壳挠度与应力计算及梁柱效应分析
- 邱昌贤
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：基于圆柱形薄壳的轴对称弯曲理论，并考虑肋骨腹板的双向应力状态和面板的有矩状态，对内、外T型环肋圆柱壳在静水压力下耐压壳板及肋骨的挠度与应力分布进行计算，并和基于板壳模型的有限元结果进行了比较。内、外环肋圆柱壳的耐压壳板应力差异很小，内肋骨圆柱壳的径向挠度小于外肋骨。外肋骨腹板根部周向应力大于腹板顶部，面板底部周向应力小于面板顶部，周向应力最大值出现在面板顶部或腹板根部，而内肋骨则在面板顶部和腹板根部出现周向应力最小值。梁柱效应对环肋圆柱壳纵向弯曲产生显著影响。
13.含裂纹损伤的船体结构极限强度分析
- 师桂杰;Atilla Incecik;王德禹
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：裂纹是船舶结构常见的一种损伤，研究其对船舶结构极限强度的影响具有重要意义。首先采用模型试验结果和ISSC基准算例分别验证了Riks弧长法和具有自动稳定功能的弧长法求解结构极限强度的有效性。然后以裂纹长度为变量，分析裂纹损伤对箱型梁和集装箱船剩余弯曲极限强度的影响。根据数值分析结果，提出预测裂纹损伤后箱型梁和集装箱船剩余弯曲极限强度的计算公式。
14.破损后船体剩余极限强度的分析
- 舒鑫;吴剑国;洪英
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文基于ABS和DNV规范关于剩余强度规范要求中对于船舶碰撞和搁浅的破损部位和范围的假定，且考虑了发生碰撞和搁浅破损后，其船体梁剩余有效剖面的非对称性和可能发生不同程度倾斜的情况，采用结构共同规范(CSR)中的逐步破坏分析方法和船体梁非对称剖面计算模型，分别计算了散货船和油船破损船体在两种破损模式和不同倾斜情况下的剩余极限强度，并对不同破损范围的影响进行了分析和比较。本文的结果为协调结构共同规范(HCSR)的制定提供了有价值的参考。
15.船体极限强度评估的理想结构单元法研究综述
- 秦洪德;王雷;刘明瑞
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：理想结构单元法是船体极限强度评估的一种有效而简单的方法。本文介绍两种ISUM单元模型和理论体系的发展历程，阐述了国内外学者的研究成果。在此基础上，总结归纳出ISUM中的难点问题，最后对下一步的研究进行了展望。
16.局部损伤对环肋圆柱壳承载能力的影响分析与加强方案研究
- 吴梵郑;智敏;刘令
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文分别采用线弹性和弹塑性有限元方法，对典型圆柱壳在完好状态、受损状态以及凹陷处采取局部加强后的状态，在静水外压下的应力及屈曲进行详细的有限元直接计算，并参照规范，对加强方案进行了分析研究。结果表明：环肋圆柱壳局部受损后其承载能力会明显降低，在受损区域局部采用扁钢局部加强可有效降低壳板表面纵向应力，但使壳板环向中面应力增大，壳体结构的强度仍然不满足规范要求；局部凹陷会改变环肋圆柱壳舱段结构的弹性屈曲模态，使舱段的稳定性略有降低，采用扁钢加强后，可有效提高舱段的稳定性；在计算壳体受损状态时，线弹性和弹塑性有限元方法的计算结果差别较大，弹塑性有限元方法的计算结果更合理。
17.开孔简支板格的剪切屈曲分析
- 王建忠;洪英;初艳玲;吴剑国
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：目前双壳油船结构规范（CSR）尚缺乏对于开孔较大的简支板格的剪切屈曲的规定。针对这一点，本文采用结构非线性有限元数值分析方法，进行了一系列开孔简支板格的弹性剪切屈曲和塑性剪切屈曲/剪切极限承载力计算分析，以尝试得出上述的屈曲能力，为规范的修订奠定了基础。
18.桥梁拉索疲劳试验智能监测系统设计研究
- 杨华伟;吴国庆;葛沈瑜;张金佐
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：疲劳是造成拉索断裂的主要原因，由于拉索是斜拉索桥的重要组成部分，因此获取拉索的疲劳寿命参数对估计桥梁使用寿命具有怎样意义。本文设计的桥梁拉索疲劳试验智能检测系统能实现疲劳试验过程中对拉索疲劳断裂瞬间详细信息的捕捉和记录。文中介绍该监测系统的组成、测试过程和原理，并通过模拟试验验证了方案的可行性。
19.基于HCSR与CSR两种疲劳评估方法的油船热点疲劳计算初步分析
- 李旭;刘日明
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：在目前的CSR规范中，由于两者的起草来源于两个不同的项目组，在波浪载荷的计算方法、疲劳强度评估方法、屈曲强度计算方法等几个方面中所遵循的计算方法有所区别，且对安全的界定也存在不一致，这些方面在HCSR中进行了统一协调处理，本文对HCSR规范中疲劳评估方法中的几个重要方面进行了探析论述，并与原油船结构共同规范进行了比较分析，并以某油船为实例，应用热点应力法分别基于CSR和HCSR计算了底边舱折角处的热点疲劳寿命，通过对结果的比较得到了一些初步的结论。
20.半潜平台结构疲劳寿命评估
- 杨鹏;顾学康
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：为了研究各种疲劳评估方法对海洋结构物疲劳寿命评估的影响，本文利用S-N曲线方法和断裂力学方法分别计算了半潜式海洋平台的疲劳寿命，分析比较了两者计算结果的差别。同时本文断裂力学方法中分别采用了Paris模型和作者在文献中提出的疲劳裂纹扩展正切模型来评估结构的疲劳寿命。经过比较分析，认为S-N曲线方法和断裂力学方法在评估海洋结构物疲劳寿命方面差别不大，同时正切模型能够较好用于评估结构疲劳寿命。
21.大型集装箱船高强度钢甲板裂纹缺陷的安全寿命评估
- 张鼎;黄小平;丁仕风;洪英;徐博文
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文根据船级社规范的疲劳校核应力计算方法及应力范围长期分布的基本特征，采用等效应力法将船舶受到外载荷转换为等幅疲劳载荷。将失效评估图技术和疲劳裂纹扩展计算方法结合起来，探讨复杂载荷作用下集装箱船高强度钢甲板安全寿命评估方法，并考虑焊接残余应力的影响。对某大型集装箱船上甲板焊接接头焊趾处裂纹缺陷在复杂载荷作用下的疲劳寿命进行了评估，其中考虑了表面裂纹缺陷和埋藏裂纹缺陷两种情况。结果表明，初始裂纹的尺寸大小对裂纹扩展影响显著，且在相同的初始裂纹尺寸和外载荷条件下，表面疲劳裂纹对结构安全的危害性比内部的埋藏裂纹危害性更大。
22.周向表面裂纹损伤海洋平台圆柱壳的拉载弹塑性解
- 何书韬;赵耀
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：周向表面裂纹损伤的圆柱壳的断裂参数计算是海洋平台结构分析中较为常见的问题。在小范围屈服的条件下，本文将D-M模型和弹塑性线弹簧模型相结合，建立了针对圆柱壳中较长表面裂纹的弹塑性屈服模型，导出了其在轴拉载荷作用下的解，并给出了相应的COD计算公式。定性的误差分析表明，该计算方法简便且有足够的工程精度，具有一定的工程应用价值。
23.大型LNG船液舱晃荡结构动响应研究
- 滕蓓;陆哗;陈小平;祁恩荣
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：在船舶尺度和营运状态与传统条件发生很大变化的情况下大型液化天然气(LNG)船液舱晃荡研究显得尤为重要。本文首先分析了N096型LNG船液舱围护结构的特点，然后采用显示积分方法研究了不同晃荡压力峰值和持续时间的晃荡冲击载荷作用下液舱围护系统结构动响应，得到了不同工况下结构的动态失效特性，最后回归了基于比例极限和突变永久变形的临界压力载荷公式，并给出了液舱围护系统结构设计准则和安全性评估方法建议。
24.基于bladed软件的风力发电机组稳态风性能曲线研究
- 陆晔;滕蓓;祁恩荣
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文在叶素动量理论分析的基础上研究bladed软件计算风力发电机组空气动力学、质量和转动惯量，稳态风性能曲线的方法，用梯形法回归出的公式用matlab软件编制程序计算出的结果与bladed软件计算出的结果很接近。
25.汽车运输船车辆甲板结构构件的设计研究
- 邱吉廷;吴嘉蒙
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：车辆甲板是汽车运输船的主要承载构件。本文首先讨论了车辆甲板设计的输入信息和两种不同的设计理念，即刚性设计和柔性设计。在此基础上，通过力学原理分析和算例比较，就各主要船级社对车辆甲板的规范要求进行了差异分析。并通过3维梁系分析，给出了刚性设计和柔性设计理念下车辆甲板设计的差异。最后归纳了车辆甲板的设计步骤。
26.减摇鳍加强结构CAD/CAE一体化的若干关键技术探讨
- 周清华;杜留法;杨雄辉
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：针对舰艇减摇鳍安装部位结构复杂，载荷形式多样的特点，以某舰艇装备的不可收放式减摇鳍为例,利用三维可视化设计和有限元分析方法对其加强结构进行设计和分析，探讨了CAD/CAE一体化设计中的若干关键技术，如CAD/CAE一体化技术、载荷分析和多点约束法等，给出了相关建议，为减摇鳍加强结构的设计和分析提供了参考依据。
27.结构可靠度灵敏性分析的新方法
- 张伟;李雪玲
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文首先对结构可靠度灵敏性因子计算的传统方法进行了分析研究，接着提出了新的更合理的灵敏度因子计算方法，并给出了近似算法，这种方法不仅可以解决只有随机变量和只有确定性变量的情况，而且可以解决它们的混合问题，最后本文对厚壁筒结构的可靠度灵敏性进行了分析研究，本文的研究具有较好的理论和实践意义。
28.半潜式平台极限强度可靠性研究
- 祁恩荣;万正权
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：极限强度是半潜式平台海洋环境适应能力的显示指标，由于承载能力和环境载荷具有明显的随机性，应基于极限强度并采用可靠性方法评价平台结构安全性。本文首先阐述了解析方法和简化方法的基本步骤和关键问题，并对某目标平台总纵极限强度进行了比较研究，然后基于三维势流理论和Morison方程对生存工况下的目标平台垂向波浪弯矩进行了预报，最后基于极限强度建立了半潜式平台可靠性计算模型，并对目标平台结构可靠性和目标可靠度进行了分析。研究结果表明，简化方法和解析方法可用于半潜式平台极限强度计算，半潜式平台中垂状态结构安全性值得关注，可靠性分析结果可用于指导半潜式平台结构设计。
29.带框架肋骨的潜艇长舱段结构强度和稳定性研究
- 何福志;王祖华;马建军;冷文军
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文在分析国内外潜艇长舱段结构强度和稳定性计算方法和试验方法的基础上,总结提出长舱段结构失稳波形的判别方法和失稳压力的计算方法，在此基础上应用有限元方法对长舱段结构强度和总体稳定性进行了数值分析研究，揭示了长舱段结构的力学特性、结构强度分布规律和失稳特点等。文中还根据总体失稳压力一框架肋骨惯性矩变化关系曲线搜索框架肋骨最优结构参数，为框架肋骨结构设计提供技术支撑。同时，为验证本文提出的计算方法有效性，文中以美国大卫泰勒水池于1957年做过的一只长舱段试验模型参数为依据，建立有限元模型进行对比分析，结果表明本文的计算方法非常有效。
30.潜标系留系统动力学分析
- 王建勋;桂洪斌;周军伟
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：针对一种潜标探讨了其系留系统固有频率的解析计算，并提出一种“类绳梁”模型从而对绳缆进行数值仿真，通过解析解和数值解对比验证了有限元模型的有效性。同时通过对系留系统固有频率分析发现，潜标系统横向摆振很可能是由固有频率与激振力频率相近所引起的共振效应。文章还分析了系留系统在一般海流作用下的涡激振动力，并对此类型时变复杂场力的前处理加载方法进行了探讨，据此数值模拟了系留系统在涡激力作用下的位移响应。
31.限制水域船舶气囊下水的动力学分析
- 吴剑国;李玉芬
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：由于船台水域宽度有一定的限制，为了避免通过气囊下水的船舶继续运动碰撞到对岸，本文提出边下水边转弯的两种方案：一种是船舶在一侧钢索力另一侧锚链力的作用；另一种是船舶在一侧打结尼龙绳、另一侧锚链力的作用。本文建立了限制水域船舶气囊下水的动力学方程，运用四阶—龙格库勒法来求解，计算出这两种方案的行程、速度、加速度以及运动过程中相应的各种力的变化，结果表明这两种船舶下水转弯运动方案是可行的，而且尼龙绳打结这种下水转弯方案更好。
32.水下工程耐压结构安全系数可靠性计算
- 欧阳吕伟;黄进浩;李艳青
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文根据水下工程结构承载的特点和安全系数各主要静态影响因素的随机分布情况，简化“应力和强度正态模式”可靠性安全系数公式，针对水下工程典型舱段结构和基本安全系数进行可靠性计算，为实际工程结构确定性安全系数的制定提供了参考方法和依据。
33.基于最小波动的散货船中横剖面结构鲁棒优化设计研究
- 管义锋;邵伟
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：最小灵敏度法是结构鲁棒设计的一种重要方法，这种方法使目标函数和约束函数同时具有较好的鲁棒性。但是，由于最小灵敏度法不考虑性能参数的余度，仅是片面的求灵敏度最小，因此本文在最小灵敏度的基础上提出了一种最小波动法。通过对4万吨散货船进行中横剖面结构结构的鲁棒优化设计，证明本文所提出的方法较最小灵敏度法有更好的设计结果。同时本文所提出的方法也可以推广到其它的鲁棒优化设计中。
34.高强钢锥柱耐压壳内压对焊接残余应力的影响研究
- 李良碧;万正权;潘广善;王自力
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文首先运用ANSYS中的APDL语言编制了焊接残余应力计算程序，对高强钢锥柱耐压壳焊接残余应力在不同内压作用下的变化规律进行研究，其可靠性得到模型试验验证。在数值模拟与试验结果相一致的基础上，计算了锥柱耐压壳的初始焊接残余应力。然后对有初始焊接残余应力的锥柱耐压壳在不同内压下的残余应力变化规律进行研究。得到随着内压的增加，内壳表面焊接残余拉应力呈下降趋势等结论。最后归纳出在一定范围的内压下，内壳剩余最大残余拉应力和内压之间的关系曲线。本文研究结果将为大型焊接结构进行安全分析提供技术支撵。
35.考虑流固耦合的小尺度结构上水动力载荷研究
- 丁军;竺一峰;胡嘉骏;祁恩荣
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：随着海工结构物向大水深、高海况海区发展。结构物自身柔度增大，此时运用Morison方程时应当考虑Morison公式中流固耦合项，即考虑结构物与水质点间的相对运动速度。文章通过理论研究和Ansys软件对钻井隔水导管上波流载荷进行计算分析，结果发现：采用不同的波浪理论，计算结果有所差异，但最大值出现的相位角较为接近，同时计及结构的自身运动后，结构上水动力载荷最大值有所增大。
36.钢悬链线立管涡激疲劳损伤敏感参数研究
- 李敢;黄小平;崔维成
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：钢悬链线立管(SCR)作为一种在海洋石油工程中得到广泛应用的装置。其寿命在相当程度上取决于它受到的涡激疲劳损伤。本文将钢质悬链线立管等效为顶端张紧立管，对其进行模态分析,然后采用模态叠加方法，利用涡激振动预报程序计算了钢质悬链线立管在不同参数下的动力响应，再由此计算了立管沿长度方向涡激振动引起的疲劳损伤。分别就立管顶部张力，弹性模量，外径对其疲劳损伤的影响进行了讨论，这些参数的影响在SCR设计及工程应用中应该给以考虑。
37.复杂焊接接头多轴疲劳强度评估的等效热点应力法
- 刘刚;黄如旭;黄一
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：目前的热点应力法在应用于复杂焊接接头多轴疲劳强度评估时仍然存在诸多问题。本文基于热点应力不考虑焊缝本身引起的非线性应力峰值以及应力峰值自平衡的性质，在板厚方向应力峰值大小为零的位置(零点位置)定义等效热点应力，提出一种能够用于复杂焊接接头多轴疲劳应力评价方法。首先，分析了非线性应力峰值零点位置的影响因素和变化规律，建立了确定零点位置的拟合方程。然后通过和公开发表的焊接试件试验数据以及原有的热点应力法有限元计算结果进行对比。验证了本文提出的等效热点应力法和原有的热点应力法具有很好的一致性，而且能够在一定程度上考虑厚度效应对疲劳强度的影响，具有更高的精度。
38.采用谱分析法对LNG船结构进行疲劳研究
- 张凡;胡嘉骏
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：采用谱分析法对LNG船进行疲劳分析。通过二维的波浪载荷计算程序得到各剖面的波浪载荷的传递函数，利用MSC．Nastran软件计算相应的应力传递函数，结合S-N曲线和Miner线性累积损伤原理，编写疲劳累积损伤的计算程序，对一例LNG船的典型结构进行疲劳分析。结果表明：该程序能便捷地给出累积损伤度和疲劳寿命。
39.考虑航速的滚装船疲劳强度研究
- 张恒;王伟;谢永和
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：随着船舶尺度的大型化，高强度材料的应用以及新的结构形式的研发应用等因素，导致船舶疲劳问题日益突出。在以往工程应用中，疲劳评估一般采用简化计算方法或者结构有限元法与简化计算方法相结合，并且一般在零航速下计算关键节点的疲劳累积损伤。本文采用疲劳谱分析法，以一艘5000车汽车滚装船为例。研究了考虑航速情况下受线性波浪载荷结构的疲劳累积损失度以及疲劳寿命。比较不同航速下疲劳累积损伤度的值，以及不同波浪入射角对于疲劳累积值的贡献度，得出高航速船舶在疲劳评估中考虑航速是必要的。
40.深水环境下双层圆柱壳结构受撞数值仿真
- 刘俊杰;万正权;蒋彩霞;祁恩荣
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：水下运载器一旦受到物体撞击造成破舱进水，后果不堪设想。为了提高水下运载器的结构安全性，选取其典型耐压结构形式—双层圆柱壳结构为研究对象，采用MSC．Dytran非线性瞬态动力学分析程序，分三种撞击环境：流固耦合与深水静压联合作用、单深水静压作用以及单流固耦合作用，对双层圆柱壳结构受物体撞击的损伤过程进行数值仿真。通过对计算结果的对比分析，研究了深水压力及流固耦合作用对受撞结构的损伤变形、撞击过程中的能量转换和撞击力的影响。本文的研究成果，可为水下运载器的碰撞研究及抗撞结构设计提供借鉴。
41.基于显式有限元技术的二维、三维楔形刚体入水砰击数值模拟研究
- 骆寒冰;吴景健;张智;王辉
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：针对某楔形体入水砰击问题，分别建立了二维、三维刚体模型，采用显式有限元方法开展了数值预报工作。该楔形体的斜升角为22°数值预报的加速度等结果与已发表的模型实验的结果进行了比较，吻合较好。针对模型网格密度开展了收敛性分析。
42.复合材料稳定翼结构优化设计研究
- 宋世伟;吴梵
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：复合材料具有优良的吸声、减振等性能，可以采用复合材料设计新型稳定翼，用以代替目前常用的钢质稳定翼。提出了六种不同的结构设计方案,并运用ABAQUS分别对它们进行有限元建模计算。通过对比分析。发现采用复合材料对稳定翼进行合理的结构设计,能够使其满足强度和刚度的要求,并且可以将稳定翼的水下重量降低约6l％，具有十分重要的应用价值。
43.IMO GBS要求下的油轮散货船共同结构规范
- 王刚;张道坤
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文回顾了IMO GBS(目标型标准)要求提出的历史背景、发展过程和主要目标要求，简述了IACS对CSR(共同结构规范)所进行的维护和协调工作。根据IMO GBS的审核要求，指出了目前IACS CSR要符合IMO GBS要求所存在的主要技术差距。基于IACS的CSR协调工作，阐述了符合IMO GBS要求的协调后CSR(HCSR)的框架、主要内容及技术特点，并就HCSR对船级社、船厂及设计单位，船东等的未来影响作了分析，最后提出了迎接挑战的工作建议。
44.半潜平台LRFD设计方法研究
- 谢昕;胡嘉骏;何宝
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：近年来基于可靠性理论的LRFD法，即载荷-抗力分项系数法越来越受到各大船级社的关注，相关的规范也是如雨后春笋般涌现。半潜式平台作为深水钻井的主要装备，对于我国南海油气资源的开采具有关键性作用。但是国内对半潜平台的LRFD方法研究并不多见。本文建立了半潜平台极限强度概率模型和波浪载荷概率模型，并计算了南海特征海况下长期波浪载荷下半潜平台的失效概率。最后根据对大量文献的比较，确定了半潜平台的设计可靠性指标，对半潜平台的载荷-抗力局部安全因子进行了标定。文章计算结果对半潜平台LRFD设计规范形成具有一定指导作用。
45.特厚海洋结构钢S355G10+N焊接接头CTOD试验评定
- 苗张木;苗婷;邱福祥;冷树伟;牛利娜
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：对特厚海洋结构钢S355G10+N埋弧焊(SAW)焊接接头进行了CTOD(裂纹尖端张开位移)试验和评定。结果表明(1)特厚海洋结构钢S355G10+N焊接接头韧性优良，表明焊接接头的材料具有足够的抵抗裂纹开裂和裂纹扩展的能力，所评价的焊接工艺可以直接用于建造海洋钢结构，而且由于所试验的焊接接头未经焊后热处理，因此用所评价的焊接工艺所建造的海洋钢结构可以免除焊后热处理。(2)焊接接头的不同部位具有不同的韧性：离熔合线2mm(母材一侧)(FL+2)韧性最好(均值为O．825mm)；熔合线位置(FL)韧性稍差(均值为0．672mm)；焊缝金属韧性最低(均值为O．553mm)，这个分布规律与以往文献所报道的不同，本文中进行了比较。(3)由于焊缝金属的断裂韧性比较低，建议在设计中应避免在这个区域出现高应力。
46.自升式平台桩腿强度及自振特性分析
- 竺一峰;唐友刚
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：自升式平台在作业过程中，将桩腿插入泥土。平台的主体和桩腿都将受到风、浪、流等环境载荷的作用，桩腿作为整个自升式平台的薄弱环节，很可能因为受力过大而发生各种形式的破坏，因此有必要对平台桩腿的强度和自振特性进行分析。本文利用SACS软件对某自升式平台桩腿强度进行分析，为平台的正常使用提供了参考依据。
47.高强度钢潜器结构安全系数的影响因素分析
- 缪旭弘;袁思鸣;罗斌;徐云椿
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：合理确定安全系数是潜器结构设计的前提和基础。本文分析了高强度钢材料因素、腐蚀因素、建造因素、超深因素、计算公式误差等对潜器结构安全系数的影响，提出了各因素的影响系数，并重点分析了海水腐蚀因素的影响，提出了海水腐蚀因素的处理方法。此外，还探讨了高强度钢潜器结构安全系数的合理组成，以及安全系数确定方法。
48.内凹型艏端球面舱壁结构力学特性分析
- 缪旭弘;袁思鸣;罗斌;徐云椿
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文提出了一种在大深度条件下能显著提高承压能力、降低重量的新型艏端内凹型球面舱壁结构形式，并进行了高强度钢舱壁结构模型设计，采用有限元等方法进行了强度和稳定性计算，分析了结构承压能力；并对几种球面舱壁稳定性计算方法适用性进行了分析，提出了一种球面舱壁结构加强方案。
49.纵筋环肋圆柱壳结构理论与试验研究
- 刘朝骏;杨宇华
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文对纵筋环肋圆柱壳结构进行了理论分析，建立了该结构的力学和数学模型，得出了计算公式，并采用理论设计公式和有限元仿真计算设计了一个大比例的，对该模型进行了外压试验。作者通过对理论计算结果、有限元仿真计算结果和试验数据进行对比分析认为环肋纵筋结构能显著提高结构的承载能力。
50.LNG船液舱围护系统结构极限承载力研究
- 陆晔;滕蓓;祁恩荣
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：在船舶尺度和营运状态与传统条件发生很大变化的情况下大型液化天然气(LNG)船液舱晃荡研究显得尤为重要。本文首先介绍了LNG船液舱围护系统的结构特点，然后以15．68万立方LNG船液舱围护系统结构为对象，采用非线性有限元方法计算其极限强度，并比较分析三种边界条件下的结果，最后用试验和解析公式验证本文方法是可行的，适用于工程设计。
51.潜艇耐压船体初挠度的应力分析及允许偏差的讨论
- 朱邦俊;葛沈瑜;王丹
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：耐压船体壳板和肋骨在加工、装配和焊接等工艺过程中由于各种因素的影响而产生的一种偏差叫做初挠度，该缺陷对结构的强度和承载能力都有影响。针对如何准确计算初挠度对结构应力的影响，并以此制定初挠度的允许标准，或以此对没有经过加强但允许出现在耐压船体上的最大初挠度作判定的一系列问题，本文专门介绍了一种具有初挠度的潜艇耐压船体结构的应力分析方法，并根据计算结果对初挠度允许偏差进行分析讨论。
52.广义半刚性结构分析的有限元法实现
- 郭成喜
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：讨论了广义半刚性结构分析有限元方法实现细节；数值分析表明,半刚性连续梁可以通过引入固端因子的力矩分配法得到精度颇高的弯矩值；但是这种方法用于半刚性框架结构分析,则不能很好地反映其内力的特征。
53.肋骨布置方式对圆柱壳结构强度的影响
- 王永军;万正权;舒蕾
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：环形肋骨加强的圆柱壳结构是潜艇舱段结构的主体。本文将圆柱形壳板简化为轴对称的二节点单元，将肋骨简化为一节点单元，利用弹性壳体理论构分别建立这两类单元的刚度阵与载荷阵，建立了求解静水压力下环肋圆柱壳结构强度的解析单元法(AEM)。利用该方法对采用内、外两种不同加强方式的算例进行了对比分析。研究表明：肋骨布置方式对结构强度具有较大的影响。文中建立的AEM法也可以推广到各种轴对称压力作用下的肋骨加强回转壳强度分析。
54.滚装船整船结构数值计算研究
- 李刚强;谢永和;王伟;李磊
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：大型滚装船由于其船体结构的特殊性和船体本身的大型化，使得船体强度校核很难用舱段有限元计算确定。在研究大型滚装船全船分析的基础上，探讨了全船结构有限元模型以及空船质量模型的建模方法，装载工况对于波浪外载荷的影响，舱室液体静压力和惯性力施加技术和车辆载荷的质量点节点力的施加方法以及全船载荷动态平衡的惯性平衡处理技术；以5000车滚装船为例，完整实现了全船有限元分析全过程，主要根据不同的载荷控制参数，选取相应的设计波，计算出各个工况下的船体变形和应力，对正确地进行滚装船全船结构强度直接计算具有指导作用。
55.基于双参数统一方法研究压—压疲劳下的裂纹扩展
- 卞如冈;崔维成;万正权
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：本文通过带缺口试样的数值模拟，揭示在压-压疲劳载荷作用下裂纹扩展的机理。利用作者们在PRAD2007会议上提出的双参数疲劳寿命扩展模型，分析压-压疲劳载荷下裂纹扩展规律。研究结果表明，在压-压疲劳载荷作用下，裂纹是可以扩展的，裂纹扩展与卸载后在裂纹尖端形成的残余拉应力场有关，随着裂纹尖端塑性区的减小，裂纹扩展率逐渐降低，并最终停止扩展。进一步研究表明，作者们提出的双参数裂纹扩展率公式不仅能够在拉-拉疲劳、拉-压疲劳中使用，还可以在压-压疲劳中成功使用。
56.超大型矿砂船船体结构疲劳强度航线影响分析
- 胡嘉骏;张凡
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：近十年来我国对铁矿石的需求持续快速增长，大型矿砂船的订单也高速增长，超大型矿砂船的研发得到各方的高度关注。50万吨超大型矿砂船的设计水线长度超过400米，对于这样大型的船舶国内外的研究都比较少，船东和设计者希望更多地了解如此大型船舶的波浪载荷特性，考察波激振动、砰击振动对船体强度和疲劳的影响，评估现有规范相应波浪载荷的适用性。本文基于大型矿砂船比较固定的航线航行运输的特点，利用非线性切片理论和雨流方法，针对不同航线开展了50万吨矿砂船和36万吨矿砂船船体结构疲劳强度初步分析，以考察不同航线运营对船体结构疲劳强度的影响。研究表明运营航线对船体结构疲劳强度的影响非常显著。
57.声发射技术在潜水器管道泄漏监测中的应用研究
- 韦朋余;岳亚霖;张炜;陈颖;李盛华
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：为了研究数字化声发射技术在潜水器管道泄漏监测中的可行性，本文创建了管道泄漏声发射检测系统，首次提出了应用于潜水器管道泄漏的声发射通道采集控制参数，对潜水器管道泄漏现象进行了试验研究，验证了系统的有效性和实用性。同时通过对管道泄漏声发射信号参数的统计分析和傅里叶变换，首次获得了潜水器管道泄漏声发射信号的RMS、ASL、能量以及频率等幅频响应特性随传播距离和管道内部压力的变化规律，为在潜水器服役过程中进行声发射实时监测提供物质基础和技术支撑。
58.钛合金焊接接头疲劳裂纹声发射特征研究
- 岳亚霖;韦朋余;李盛华;张炜;张晋念;尹强
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：钛合金以其良好的性能得到工业界广泛的应用，但是钛合金建造和焊接工艺极难控制，容易产生焊接缺陷。本文利用声发射技术对不同厚度钛合金焊接接头拉伸和疲劳损伤过程进行动态监测，获得了钛合金焊接接头焊缝从裂纹萌生、扩展、直至断裂过程的声发射事件数量、幅度、危险程度分布特性，首次提出了钛合金焊接接头疲劳损伤声发射阶段性理论，为声发射技术应用于钛合金结构服役过程的全寿命安全监测提供了理论依据。
59.海底管道结构完整性数字化管理系统
- 谢丽婉;陈国明;李秀美
- 《纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议》 | 2011年
摘要：基于DNV标准、海底管道设计规范及管道强度、稳定性分析等理论，开发海底管道结构完整性数字化管理软件(SPIDMs)。软件具备海底管道风险评价、稳定性分析、管跨分析、涡激疲劳分析、司靠度分析、腐蚀评估、裂纹评价、凹损评价及安全预警等功能。软件采用参数化、模块化的编程方法，主体部分采用Visual Basic实现，核心求解器采用ANSYS和MATLB设计。该软件的开发为海底管道系统的结构完整性分析和管理提供了一个有效的工具。