基于描述性和有限元计算的散货船结构优化设计

HCSR强制要求船长大于90 m的散货船结构设计必须满足协调共同结构规范,并必须对货舱段结构进行有限元分析。目前基于有限元直接计算的船舶局部结构优化和优化算法研究非常成熟,缺乏基于描述性计算方法与基于有限元直接计算方法的结构化对比研究。文章对散货船进行舱段有限元建模,根据HCSR规范设定边界条件、选取实际载荷,进行有限元求解,并通过对不同构件2种计算结果的对比,分析2种计算要求对不同构件的影响进行结构优化。     

基于欧美压力容器规范的平封头角焊缝疲劳寿命研究

以大型有限元分析软件ANSYS为工具,对平封头结构进行弹性和弹-塑性分析。根据有限元分析结果,分别采用ASME VIII-2规范和EN 13445规范中的方法对平封头结构进行疲劳评定,得到了不同方法下平封头结构的许用循环次数。结合Hinnant等的压力容器平封头疲劳试验数据,对各种疲劳设计方法进行分析比较。结果表明,规范中的疲劳评定方法预测的寿命均小于试样的实际寿命,基于ASME VIII-2弹性分析法得出的疲劳寿命最接近实际值。     

三门峡发电厂600 MW机组烟气脱硫塔有限元分析

文章利用大型有限元分析软件ANSYS对烟气脱硫用吸收塔进行了抗震性能分析,包括有限元模型的建立、结构动力特性分析和利用时程分析方法计算地震作用下结构的变形和内力;结果表明,结构符合国家现行规范要求,计算方法和相关结论对于运用有限元软件计算超高层建筑有借鉴价值.     

自升式平台悬臂梁及相关结构设计研究

为了降低悬臂设计周期,快速评估悬臂梁的强度,通过对自升式平台悬臂梁结构特点及工作状况的分析,运用数学模型法和有限元方法对不同工况的悬臂梁结构进行强度评估。根据国际船级社规范要求,对设计结构进行有限元强度分析,并确定了悬臂梁结构的安全可靠性。     

嘉陵江大桥加固设计与受力性能分析

随着国民经济的快速发展,交通量日益增长,超载现象十分普遍,早期建造的桥梁由于荷载等级低,部分桥梁局部或者整体出现了不同程度的病害。本文以苍溪县嘉陵江大桥加固改造工程为例,对病害进行了仔细调查,得到全桥病害分布,并对病害成因进行了分析,提出了加固方案。对全桥加固前后进行了有限元分析,结果表明:各种工况下结构加固后的各项指标均满足规范要求。     

1000t起重船扒杆结构强度有限元分析

采用MSC/Nastran对扒杆结构在4种工况下的强度进行了有限元分析,介绍了有限元模型建模方式、计算工况以及许用应力的计算,并对计算结果进行了分析.结果表明扒杆结构各主要构件强度均满足规范要求,并可作为改进设计的参考.     

钢筋砼结构材料非线性本构关系及有限元法研究

随着工程结构问题研究发展的深入和电子计算机的迅速发展,非线性有限元法在钢筋混凝土结构分析中得到了越来越广泛的应用。与线弹性有限元法相比,非线性有限元法具有"全过程仿真"的特点。本文对钢筋砼结构材料非线性本构关系及有限元法的特点、研究进展、存在问题做了分析和评价;重点探讨了非线性分析中所使用的材料本构方程、材料非线性有限元分析方程和有限元程序的编制。最后对上述研究进行了概括并提出了应用前景。     

烃化补充加热器高压球底组件有限元应力分析与结构优化

在石油化工等领域中,随着烃化补充加热器结构趋于大型化和高工作压力方向发展,烃化补充加热器球底组件结构的应力强度分布和结构设计的合理性有待进一步的验证或优化。文章针对某型烃化补充加热器,应用有限元分析计算方法,计算分析高压球底组件的应力分布,依据JB4732、GB150和GB151国家标准的应力评价规范,进行结构设计合理性评价;针对结构设计上存在的不合理现象,最后应用有限元分析计算方法进行一定的结构优化设计,重新进行结构设计,使换热器的综合性能得到了提高。为企业完善设计规范,提高产品的设计质量和设计效率,降低设计生产制造成本打下了良好基础。     

基于有限元方法的抓斗式挖泥船船体结构强度分析

本文利用MSC.Nastran软件对36m抓斗式挖泥船在两种不同工况下进行有限元分析,给出了适合于该型船舶的边界条件施加方法和载荷计算方法,从计算结果可以了解船体各主要构件的应力水平和薄弱部位,为抓斗式挖泥铅的结构设计提供参考.     

坝下游面钢衬钢筋混凝土管非线性有限元分析

采用解析法对某水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土压力管道进行初步设计,确定了钢衬厚度和钢筋配置,对其进行整体三维非线性有限元分析,着重研究了在设计荷载作用下,钢衬和钢筋的应力状态以及管周混凝土的开裂特征．采用将非线性有限元分析与规范解析法相结合的方法,先根据非线性有限元计算的结果,分析得到钢衬钢筋混凝土管的钢筋应力,再将其代入规范解析公式,计算出结构的裂缝宽度,并最终提出了满足结构限裂要求的配筋方案．     

基于HyperWorks的油船舱段有限元和结构优化分析

HyperWorks为美国澳汰尔(Altair)公司的有限元结构分析与优化软件,本文以某油船舱段为研究对象,在HyperWorks中建立了以壳单元、梁单元为基本单元的舱段有限元模型并进行了舱段强度有限元分析,然后借助于OptiStruct优化设计系统,对其进行了尺寸优化设计.     

采用预应力高强度混凝土管桩法处理吹填土地基的加固效果

以杭州湾地区余姚市陶家路交通桥工程场地吹填土地基为对象，通过原址上的堆载静压试验分析吹填土地基的沉降变形特性，采用有限元数值模拟方法模拟吹填土地基在附加应力作用下的沉降变化特征，并评价采用预应力高强度混凝土（PHC）桩法处理沉降速率较高的吹填土地基的加固效果.结果表明，采用PHC桩法处理吹填土地基的加固效果显著.
     

基于遗传算法的自航耙吸挖泥船疏浚参数优化

在系统分析和研究自航耙吸挖泥船疏浚过程的基础上,本文以挖泥船疏浚作业过程为研究对象, 通过控制疏浚作业参数,以提高耙吸挖泥船的疏浚效率。本文建立了基于土壤等工况条件的疏浚模型及目标优化函数,并应用遗传算法进行仿真优化。最后采用“新海凤”号自航耙吸式挖泥船工程实测数据进行了仿真验证,结果表明控制疏浚参数能够提高疏浚效率。     

散料港口物流系统的规划,综合评价及决策系统

研究了散料港口物流系统模拟技术及综合评价方法，建立了系统的模拟模型、系统综合评价指标体系，开发出用于散料港口物流系统规划设计、模拟分析、综合评价的决策支持系统、结果表明，该系统具有良好的决策可信度。     

基于能源消耗的货物运输结构优化

为降低货物运输的能源消耗,通过统计数据分析我国的货物运输结构和能源消耗现状,在利用SPSS软件对货物周转量进行回归预测的基础上,引入总能耗约束,建立基于能源消耗的货物运输结构线性优化模型,优化各种运输方式的分担率.文中以我国2020年为例进行实证分析,利用Lingo求得的最优解在满足等量货运需求的情况下,节约了2.7%的能源消耗,且产生的调整成本远小于得到的环保收益,验证了模型的可行性和合理性.     

耙吸挖泥船动力定位系统推力分配策略的研究

传统的耙吸式挖泥船的三揽定位由于成本低,不能满足复杂多变的河道环境以及高精度作业要求,动力定位系统能够克服挖泥船的大惯性、时变等特性,以满足挖泥船定位/定迹系统的精度和实时要求。本文分析了挖泥船自身配置的推进系统,提出了一种针对同时配备舵桨的推进设备的推力区域的处理方法。最后采用序列二次规划算法,得到推力分配的最优解。通过理论仿真研究,显示该方法满足了动力定位系统发出的推力指令,同时达到了节能增效的目的。     

摩托车发动机壳体噪声辐射数值分析

采用有限元/边界元法(FEM/BEM),对摩托车发动机壳体进行模态分析,将试验模态与计算模态进行对比,两者的吻合程度较高,表明所建立的有限元模型的正确性;对壳体进行频率响应分析及结构噪声辐射的仿真分析,并对发动机壳体的噪声辐射进行预测,得到其结构外部声场特性,将预测结果与试验结果在各频带下进行对比分析,其吻合程度较高,表明该方法是有效的。     

Snapshots of nuclear pore complexes in action captured by cryo-electron tomography

Nuclear pore complexes reside in the nuclear envelope of eukaryotic cells and mediate the nucleocytoplasmic exchange of macromolecules. Traffic is regulated by mobile transport receptors that target their cargo to the central translocation channel, where phenylalanine-glycine-rich repeats serve as binding sites. The structural analysis of the nuclear pore is a formidable challenge given its size, its location in a membranous environment and its dynamic nature. Here we have used cryo-electron tomography to study the structure of nuclear pore complexes in their functional environment, that is, in intact nuclei of Dictyostelium discoideum. A new image-processing strategy compensating for deviations of the asymmetric units (protomers) from a perfect eight-fold symmetry enabled us to refine the structure and to identify new features. Furthermore, the superposition of a large number of tomograms taken in the presence of cargo, which was rendered visible by gold nanoparticles, has yielded a map outlining the trajectories of import cargo. Finally, we have performed single-molecule Monte Carlo simulations of nuclear import to interpret the experimentally observed cargo distribution in the light of existing models for nuclear import.     

复杂表面问题的有限元计算与分析

碰撞、弹塑变形问题等交通运输器的安全试验通常采用实验室实物模型与计算机模型相结合进行模拟.对三维复杂区域的接触,国际标准方法采用接触变形算法模拟滑动控制.本课题采用流固耦合非牛顿流体方程初边值问题求解三维层结构特性,通过基于变分原理的摄动问题有限元方法,在高性能软件平台上实现数据的挖掘处理.由Sobolev空间嵌入原理,可将模型按接触区域进行分层单元剖分,将复杂区域剖分为若干相互连接、不重叠的六面体与空间平面四边形单元.同时,建立微观与宏观有限元双尺度计算模型进行模拟仿真对比,得到模型的能量与速度等一系列参数的变化曲线.此外,接触表面问题又可采用渐近摄动方法中的边界层理论进行研究,由此得到的微分方程特征函数空间,既可作为优化有限元基函数的解,又可用于建立一种新型的非线性特征值的渐近方法,也是估计材料特定参数的方法之一.最后,使用人工边界条件随机处理方法对求解结果的数据进行分析.     

可扩展的社交多媒体安全分享方法研究

社交多媒体在社交网络中的分享面临安全与隐私威胁,多媒体加密可以解决保密性问题,数字指纹技术可以实现叛逆者追踪,但现有数字指纹技术还不能应用于大规模社交网络。现有指纹码不能容纳社交网络中数以亿计的海量用户,为每位用户单独生成指纹拷贝,对数亿计的用户而言,会造成巨额的空间和时间开销,此类问题的产生源于现有的安全分享算法缺乏可扩展性。面向社交多媒体安全分享在确保保密性、可追踪性的同时,更需要保证可扩展性,以适应社交网络的动态变化。基于混沌加密和社交网络指纹技术,提出一种面向社交多媒体安全分享的树结构 Haar（tree structure Haar,TSH）变换域的联合多媒体指纹与加密技术,实验结果与理论分析证明了该方法不仅可以保证社交多媒体的安全分享,而且可以实现可扩展性。