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海浪對(duì)海洋結(jié)構(gòu)的疲勞分析
海浪對(duì)海洋結(jié)構(gòu)的疲勞分析
海浪引發(fā)的海洋結(jié)構(gòu)疲勞問題是海洋工程必須考慮的問題。尤其是海洋石油鉆井平臺(tái),其長(zhǎng)期遭受海浪的周期性循環(huán)載荷,最終導(dǎo)致疲勞裂紋的形成,生長(zhǎng)并最終破壞。其主要思路和其他高周疲勞計(jì)算相似,結(jié)合S-N曲線并利用miner線性損壞疊加的思路,獲得疲勞壽命。如下:
對(duì)于頻率域的疲勞計(jì)算,其思路也基本類似,利用其模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析獲得其熱點(diǎn)處的應(yīng)力變化幅值,從而結(jié)合實(shí)際海浪和材料S-N曲線,計(jì)算其疲勞壽命。
對(duì)于海浪的處理是一大關(guān)鍵,如何有效的獲得該海域的風(fēng)浪載荷,考驗(yàn)著疲勞分析工程師。現(xiàn)在較普遍的做法是,利用統(tǒng)計(jì)的方法,把復(fù)雜的海浪離散成不同頻率和浪高的事件。
當(dāng)前海洋結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)主要的難點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
1,目前的數(shù)據(jù)是由較小尺寸焊接獲得的,而海洋工程是大尺寸焊接接頭;
2,海洋工程是大尺寸焊接頭復(fù)雜且高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用,疲勞改善更需要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持;
3,設(shè)計(jì)規(guī)范允許適當(dāng)?shù)暮附忧啡?,其疲勞改善的效果缺乏?jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持;
4,卻反疲勞改善工藝的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;
5,設(shè)計(jì)和制造過程中,需要考慮疲勞載荷增加的儲(chǔ)備問題是建立在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的,缺乏有力的理論和數(shù)據(jù)基礎(chǔ);
文章來(lái)源微信公眾號(hào):FESIM有限元分析
展開 海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)水深相關(guān)概念
在海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)中,水深是最基本的環(huán)境要素之一,在一定程度上決定著結(jié)構(gòu)物的分類及相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。
海洋結(jié)構(gòu)物所在海域水深一般由工程地質(zhì)勘察單位提供。水深通常是相對(duì)于某個(gè)基準(zhǔn)面的數(shù)值,API RP2 MET(2014)規(guī)范取平均海平面(M.S.L, mean sea level)或最低天文潮(LAT, lowest astronomical tide)為基準(zhǔn)面。之所以選擇基準(zhǔn)面,是由于長(zhǎng)周期的潮汐現(xiàn)象會(huì)帶來(lái)海面水位的升降變化,由此會(huì)引起不同時(shí)刻測(cè)量同一點(diǎn)的水深是不相同的,從而影響海洋工程結(jié)構(gòu)物,特別是近岸結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)。
平均海平面,是在一定時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)海面觀測(cè)潮位高度取的平均值,可看作是消除了海洋各種隨機(jī)振動(dòng)和各種周期性波動(dòng)后得到的理想海面。平均海平面可通過設(shè)置驗(yàn)潮站,對(duì)該處水位進(jìn)行長(zhǎng)期的連續(xù)觀測(cè)記錄后計(jì)算得到。由于平均海平面隨時(shí)間和地點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化,無(wú)法全球統(tǒng)一,因此各個(gè)國(guó)家通過選擇適合本國(guó)國(guó)情的驗(yàn)潮站,用長(zhǎng)期驗(yàn)潮資料確定一個(gè)作為自己國(guó)家零高程面的平均海平面。1987年5月起,我國(guó)開始采用“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”作為大地高度的起算面,其平均海平面系以青島驗(yàn)潮站在1952-1979年期間的驗(yàn)潮觀測(cè)記錄數(shù)據(jù)作為依據(jù)計(jì)算確定的黃海平均海平面。
在水深測(cè)量或編制海圖時(shí),通常采用低于平均海平面的一個(gè)面作為海圖深度基準(zhǔn)面。海圖是供航海使用的一種專用地圖,在海圖上比較詳細(xì)地標(biāo)繪注有各種與航海有關(guān)的材料,如海岸、港灣的形狀,島嶼、障礙物、礁石、淺灘的位置,助航標(biāo)志的位置等。海圖水深基準(zhǔn)面,即海圖及各種水深資料所載水深的起算面,又叫深度基準(zhǔn)面。我國(guó)1956年以后采用理論深度基準(zhǔn)面,即理論上的最低低潮位作為深度基準(zhǔn)面,這樣海圖上標(biāo)注的一般比實(shí)際水深小,實(shí)際水深等于海圖水深加潮高,有利于保證船舶航行安全。
展開 船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度分析
【摘要】本文主要分析了船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度,探討了在船舶與海洋工程中,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面需要關(guān)注的要點(diǎn),希望通過論述,可以為船舶與海洋工程相關(guān)人員研究結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提供參考。
【關(guān)鍵詞】船舶;海洋工程;結(jié)構(gòu);強(qiáng)度
中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
目前,對(duì)船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的研究還較少,小部分的研究也局限于研究一般性的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,因此,分析船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度非常有必要,這是進(jìn)一步了解其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的必要工作。
二、船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度概述
船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物在其全壽命周期內(nèi)可能遭受各種各樣的載荷和變形,包括常規(guī)載荷、極限載荷或意外載荷。所以,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮這一因素,要更合理地考慮其安全性。
傳統(tǒng)的船舶設(shè)計(jì)是采用許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法(ASD法),即在線彈性理論基礎(chǔ)上,船體總縱強(qiáng)度是通過甲板(或船底處)的彈性應(yīng)力與許用應(yīng)力比較來(lái)進(jìn)行評(píng)估,許用應(yīng)力通常取為材料屈服強(qiáng)度的若干百分?jǐn)?shù)。這種方法與名義垂向波浪彎矩一起使用時(shí),對(duì)于常規(guī)船型具有一定的有效性。然而,并不能使人們獲得清晰的船體強(qiáng)度的概念,更不能真實(shí)反映出船體結(jié)構(gòu)的實(shí)際破壞的全過程。因此,ASD應(yīng)用于非常規(guī)船型設(shè)汁是不能令人滿意的。
總縱彎曲下的船體損壞實(shí)質(zhì)上是一個(gè)漸進(jìn)的過程。當(dāng)船體梁斷面上某一個(gè)最弱的構(gòu)件因屈服、屈曲或兩者的某種組合發(fā)生損壞而不能有效承擔(dān)載荷時(shí),將使船體剛度減少,但由于其他構(gòu)件仍可承載,包括失效構(gòu)件轉(zhuǎn)嫁來(lái)的載荷,因此船體梁仍能承載。基于船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度所確立的“限制狀態(tài)”設(shè)計(jì)方法,比線彈性設(shè)計(jì)方法增加了安全性和經(jīng)濟(jì)性。極限強(qiáng)度的影響參數(shù)研究對(duì)于估算船體結(jié)構(gòu)的可靠性是必要的。對(duì)于像船體這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu),在確定設(shè)計(jì)衡準(zhǔn)和所期望的統(tǒng)計(jì)中,所需的大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可能輕易地獲得。
展開 Bentley為海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供完整解決方案
SACS V5.7 力促信息移動(dòng)化的提升
SACS 軟件用于各種海洋工程結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì),是 Bentley 海洋產(chǎn)品系列的一部分。據(jù)L&T-Valdel 的結(jié)構(gòu)專業(yè)負(fù)責(zé)人 Sharad Jain 表示,“在當(dāng)前的行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)下,有效的成本管理是保持競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)性的唯一法寶。工程軟件已成為縮短工程周期和實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果的主要工具。而 SACS則是進(jìn)行海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首選軟件?!?SACS V5.7 在與 ProjectWise 項(xiàng)目交付解決方案集成的同時(shí),增強(qiáng)了與 MOSES 和 AutoPIPE 的集成,由此提升了信息移動(dòng)化,對(duì)分布式的海洋工程用戶大有幫助。
Bentley 負(fù)責(zé)海洋工程和船舶業(yè)務(wù)的公司副總裁 Phil Christensen 表示,“我們的海洋工程用戶幾乎都是遍布各地的工程團(tuán)隊(duì)。在此版本中,我們將 ProjectWise 的協(xié)作功能集成到 SACS 中以方便共享 SACS 項(xiàng)目文件。”
雙劍合璧,Bentley為海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供完整的解決方案
最新版本的 SACS 實(shí)際上是對(duì)MOSES的重大升級(jí),包括增強(qiáng)與 MOSES 的互操作性以及與管道載荷管理軟件AutoPIPE的集成。這些功能,使海洋結(jié)構(gòu)工程、船舶建造,以及各個(gè)分散的團(tuán)隊(duì)和辦事處之間實(shí)現(xiàn)了SACS 項(xiàng)目文件的共享,并在項(xiàng)目?jī)?nèi)部及場(chǎng)地之間保持?jǐn)?shù)據(jù)的順暢流動(dòng)。
Dockwise負(fù)責(zé)全球工程的信息協(xié)調(diào)員 Ian Emery 表示,“作為海洋行業(yè)中的開拓者,我們多年來(lái)一直使用 SACS 和 MOSES。在孟加拉灣的 SHWE 油田開發(fā)項(xiàng)目中,我們從技術(shù)上大幅縮短了海上安裝時(shí)間,這為客戶節(jié)省了大量成本,也正因此工程軟件在本項(xiàng)目中的完美運(yùn)用獲得了贊揚(yáng)。
展開 
海洋工程結(jié)構(gòu)與船舶的腐蝕防護(hù)——現(xiàn)狀與趨勢(shì)
如果沒有有效的腐蝕防護(hù)措施, 海洋工程設(shè)施在幾年內(nèi)就會(huì)因腐蝕而嚴(yán)重破壞。因此, 認(rèn)識(shí)海洋腐蝕防護(hù)的重要性, 并大力發(fā)展海洋工程設(shè)施專用防腐材料, 推進(jìn)海洋工程設(shè)施的全壽命周期維護(hù), 具有極其重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。然而, 我國(guó)海洋工程的防腐措施薄弱, 亟需加強(qiáng)腐蝕保護(hù)。
3海洋腐蝕防護(hù)技術(shù)的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)
海洋工程構(gòu)筑物大致分為: 海岸工程 ( 鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土) 、近海工程 ( 海洋平臺(tái)、鉆井、采油、儲(chǔ)運(yùn)) 、深海工程 (海洋平臺(tái)、鉆井、采油、儲(chǔ)運(yùn)) 、海水淡化、艦船 ( 船體、壓載艙、水線以上) , 簡(jiǎn)稱為船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)。船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的主要失效形式包括: 均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞、腐蝕/磨損、海生物 (宏生物) 污損、微生物腐蝕、H2S與CO2腐蝕等等??刂拼昂?em>海洋工程結(jié)構(gòu)失效的主要措施包括: 涂料 (涂層) 、耐腐蝕材料、表面處理與改性、電化學(xué)保護(hù) ( 犧牲陽(yáng)極、外加電流陰極保護(hù)) 、緩蝕劑、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與檢測(cè)、安全評(píng)價(jià)與可靠性分析及壽命評(píng)估。
展開 海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力模態(tài)分析介紹
應(yīng)廣大用戶的需求,本人會(huì)在3月1日下午進(jìn)行一期SACS網(wǎng)絡(luò)講座,介紹如何在SACS中進(jìn)行海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力模態(tài)分析。本次網(wǎng)絡(luò)講座的鏈接如下,歡迎大家參加,
https://pages.info.bentley.com/event-details-ae/?eventGUID=07874499-6268-4be3-9fbe-b6c4ba141668
稍后我也會(huì)將本次講座的視頻上傳至技術(shù)鄰平臺(tái)。
誠(chéng)邀報(bào)名 | 海洋結(jié)構(gòu)分析通用軟件SAM「二次開發(fā)」線下公開培訓(xùn)課
wx_fmt=gif&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1" alt="圖片"></p><p>5月21日-23日(周三-周五),<strong>海洋結(jié)構(gòu)分析通用軟件SAM「二次開發(fā)」技術(shù)公開培訓(xùn)課</strong>報(bào)名通道已開啟(詳見海報(bào))。</p><p>聯(lián)系人:周老師 15061893158</p><div contenteditable="false" width="100%">
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</div><p><br></p><p><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/lR4GOtoy9vLGnr64SBxiaWrUeicbxlplVib1Hve0FOD1RWFHJjibib1UWvDHk18qQVoRwwYGZBbumMpC4yqVwvREclA/640?wx_fmt=jpeg" alt="圖片"></p><div contenteditable="false" width="100%">
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</div><p><br></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/lR4GOtoy9vLGnr64SBxiaWrUeicbxlplVibb6fGiaFPCErZDic7PYVO3N5qGFYyfwMMDbNJMxzDeEWK2OnqC8MibxWdg/640?wx_fmt=png&from=appmsg" width="1058"></p><p><br></p>
展開 專業(yè)系統(tǒng) | 海洋風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)結(jié)構(gòu)分析軟件
海洋風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)分析系統(tǒng)是用于對(duì)海洋風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和強(qiáng)度校核的專業(yè)分析軟件。針對(duì)不同的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu),提供完整的分析方案,涵蓋靜力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析和疲勞分析。分析方案中包括對(duì)靜力學(xué)分析結(jié)果的強(qiáng)度校核,強(qiáng)度校核的標(biāo)準(zhǔn)是海上風(fēng)電風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)分析規(guī)范。
基于海洋風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)分析系統(tǒng),設(shè)計(jì)人員可直接對(duì)完成的初步設(shè)計(jì)實(shí)施整個(gè)分析流程,并根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行修改。不僅如此,海洋風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)分析系統(tǒng)提供了友好的界面,方便易用,可操作性強(qiáng),分析系統(tǒng)將ANSYS Classical的計(jì)算集成在后臺(tái),設(shè)計(jì)人員無(wú)需掌握ANSYS即可進(jìn)行基于ANSYS求解器的各類分析。在計(jì)算完成后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)截取ANSYS的計(jì)算結(jié)果,并顯示在系統(tǒng)界面上,從而省去了設(shè)計(jì)人員打開ANSYS進(jìn)行操作。
為了更好地服務(wù)于工程設(shè)計(jì),海洋風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)分析系統(tǒng)集成了中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的海上固定平臺(tái)規(guī)范、國(guó)外規(guī)范API和DNV,在現(xiàn)行結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上,直接獲得符合行業(yè)規(guī)范的評(píng)估結(jié)果,大大節(jié)省了設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)校核的時(shí)間。
功能特色
海洋風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)分析系統(tǒng)提供了全面的海樣固定平臺(tái)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)分析工具。
海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì)
幾何建模:系統(tǒng)提供了單樁、水下多樁、水上三樁、高樁承臺(tái)和導(dǎo)管架等模型。
材料庫(kù):包含各類鋼材、混凝土等材料。
環(huán)境參數(shù):包括地質(zhì)參數(shù)、海況參數(shù),提供了樁土作用模型,考慮了海水密度、海洋附生物、拖拽力系數(shù)、慣性力系數(shù)等因素。
載荷類型:包括活載荷、風(fēng)載荷、水流載荷、波浪載荷和風(fēng)機(jī)載荷,載荷種類多樣,充分考慮了海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作環(huán)境中可能的外載。
展開 克羅地亞薩格勒布大學(xué)機(jī)械工程與船舶建筑學(xué)院選擇 Cast-Designer Weld 用于大型結(jié)構(gòu)與海洋設(shè)備焊接設(shè)計(jì)與模擬
今年7月,薩格勒布大學(xué)面向全球招標(biāo), 遴選能針對(duì)大型結(jié)構(gòu)和海洋工程進(jìn)行焊接設(shè)計(jì)與模擬的軟件系統(tǒng)和相關(guān)服務(wù),C3P Software憑借強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和完善的一級(jí)、二級(jí)技術(shù)支持能力最終在眾多軟件中脫穎而出,一舉中標(biāo)。
C3P software 的 Cast-Designer WELD, 為焊接行業(yè)客戶和焊接產(chǎn)品提供完整的解決方案:包括焊接工藝設(shè)計(jì)、模擬和焊接裝配優(yōu)化。過程中考慮了幾何設(shè)計(jì),材料性能和焊接工藝等所有因數(shù)。針對(duì)大型焊件,從材料到工藝,到模擬和優(yōu)化唯一可行的全流程系統(tǒng),內(nèi)置超快速自動(dòng)建模技術(shù)和人工智能優(yōu)化算法。
Maja Jurica, 薩格勒布大學(xué)機(jī)械工程和船舶建筑學(xué)院高級(jí)研究員,很自豪地說(shuō)“我們選擇 Cast-Designer Weld 是由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)模擬一體化的綜合功能,及其對(duì)大型結(jié)構(gòu)變形與應(yīng)力分析勝于其他軟件數(shù)十倍的計(jì)算能力和模型化時(shí)間,正是我們長(zhǎng)期尋求的”。
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如需申請(qǐng) C3P Cast-Designer
或 Cast-Designer Weld軟件演示
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展開 CFD學(xué)習(xí):渦旋脫落在海洋工程中的應(yīng)用
作者Cadence CFD 解決方案
關(guān)鍵要點(diǎn)
流固耦合對(duì)渦流脫落及其對(duì)海洋結(jié)構(gòu)性能的影響具有重大影響。
渦流脫落應(yīng)用非常適用于海洋環(huán)境中的流量測(cè)量、能量收集和耐波性。
通過流體和海洋結(jié)構(gòu)的 CFD 建模,可以識(shí)別流體行為,這可用于計(jì)算渦旋脫落頻率。頻率分析有助于辨別可提高船舶設(shè)計(jì)效率的理想設(shè)計(jì)修改。
海洋工程系統(tǒng)通常在惡劣環(huán)境下運(yùn)行,包括暴露于動(dòng)態(tài)載荷和腐蝕性介質(zhì)。廣泛的結(jié)構(gòu)問題源于這種暴露,影響船舶和其他海上結(jié)構(gòu)的性能、安全和穩(wěn)定性。在流體與船體或螺旋槳等部件相互作用期間,壓力波動(dòng)和振動(dòng)引起的不受控制的渦流脫落會(huì)進(jìn)一步加劇結(jié)構(gòu)損壞。
然而,渦流脫落的影響不僅限于它們對(duì)船舶設(shè)計(jì)的負(fù)面影響。渦旋脫落應(yīng)用的研究也促進(jìn)了不同設(shè)計(jì)修改和優(yōu)化策略的發(fā)展。在本文中,我們將討論對(duì)流固耦合的理解如何幫助我們提高海洋工程中 幾個(gè)渦流脫落應(yīng)用的性能。
海洋結(jié)構(gòu)中的渦流脫落
當(dāng)船舶或潛艇等海洋結(jié)構(gòu)在流體中行進(jìn)時(shí),相互作用會(huì)導(dǎo)致朝向阻流體(例如船體或螺旋槳)的下游側(cè)形成低壓區(qū)域。高壓區(qū)也朝向上游側(cè)形成。兩側(cè)的壓力差會(huì)產(chǎn)生漩渦,漩渦會(huì)交替地散落在身體的兩側(cè)。這種渦流脫落對(duì)海洋結(jié)構(gòu)具有廣泛的影響。
展開 用SACS 海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)分析軟件
Engineering Dynamics, Inc 開發(fā)的 SACS軟件系統(tǒng),是用于海洋平臺(tái)以及一般陸地結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有限元分析軟件系統(tǒng)。SACS 軟件包含有多個(gè)程序模塊,這些程序模塊之間采用文件接口連接方式以方便客戶購(gòu)買及使用。該系統(tǒng)所有的程序模塊都包含有比較完整的英制及公制單位的缺省工程 參數(shù)以簡(jiǎn)化用戶的輸入。下面的程序流程圖用于解釋各程序模塊之間的連接關(guān)系。所有的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù):幾何形狀,構(gòu)件尺寸,材料特性以及環(huán)境條件都是由交互方式輸 入以 文件方式存儲(chǔ)。然后求解程序?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算,得出最終的求解文件,這個(gè)文件中包含所有節(jié)點(diǎn)的位移以及單元內(nèi)力。后處理軟件使用求解文件中的數(shù)據(jù), 采用相應(yīng)的規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)作規(guī)范校核。不符合規(guī)范要求的部分,程序可自動(dòng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)分析及規(guī)范校核結(jié)果也可以用圖形的方式輸出,其結(jié)果可用于工程圖紙 生成及結(jié)構(gòu)料表。
軟件分析包
SACS 軟件包支持 WindowsVista/XP 等操作系統(tǒng)。整個(gè)軟件系統(tǒng)由多個(gè)程序模塊組成,可以購(gòu)買也可以按月租賃;可以購(gòu)買或租賃整個(gè)系統(tǒng),也可以根據(jù)需求購(gòu)買或租賃其中的部分軟件包或單獨(dú)的模塊。
STATIC I Pro :專業(yè)海洋靜力軟件包
海洋平臺(tái)靜力分析軟件包可以滿足典型的固定式海洋平臺(tái)、碼頭、承臺(tái)以及浮式系統(tǒng)上部結(jié)構(gòu)的靜力分析要 求。軟件包中包含三維圖形交互式建模,有限元求解器以及圖形交互后處理程序。在這個(gè)軟件包中還包含有SEASTATE, JOINT CAN, PILE, COMBINE, GAP, TOW 以及 LDF大變形。
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為何SACS軟件是行業(yè)首選?
規(guī)范的直接支持
軟件內(nèi)置API RP 2A、ISO 19902、DNV、NORSOK等國(guó)際主流海洋工程規(guī)范,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化校核與生成計(jì)算報(bào)告。
三、工程應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1. 全流程集成化工作平臺(tái)
SACS提供從建模、加載、分析到后處理的完整工作流。工程師可通過圖形界面(Precede模塊)快速建立三維有限元模型。
2. 高精度與可靠性驗(yàn)證
經(jīng)過工程驗(yàn)證,SACS的計(jì)算結(jié)果在全球多個(gè)重大海洋工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用與認(rèn)可。其算法持續(xù)更新,兼顧計(jì)算效率與精度需求。
3. 生命周期管理支持
軟件提供在役結(jié)構(gòu)物檢測(cè)數(shù)據(jù)管理、腐蝕評(píng)估、剩余強(qiáng)度分析等功能,支持結(jié)構(gòu)完整性管理(SIM)需求。
四、軟件生態(tài)與集成
作為Bentley海洋工程套件的重要組成部分,SACS可與多款專業(yè)軟件協(xié)同工作:
MOSES:用于浮體運(yùn)動(dòng)與系泊分析
AutoPIPE:用于管道應(yīng)力分析
iTwin平臺(tái):支持?jǐn)?shù)字孿生與全生命周期數(shù)據(jù)管理
五、學(xué)習(xí)與應(yīng)用建議
掌握SACS需要工程師具備海洋工程荷載、結(jié)構(gòu)力學(xué)及有限元基本知識(shí)。建議通過以下方式系統(tǒng)學(xué)習(xí):
官方培訓(xùn)課程:掌握核心模塊操作與工程案例實(shí)操項(xiàng)目實(shí)踐:軟件自帶學(xué)習(xí)案例規(guī)范學(xué)習(xí):深入理解API、ISO等規(guī)范條款與軟件實(shí)現(xiàn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
總結(jié)
對(duì)于從事海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析的工程師而言,SACS不僅是一款計(jì)算工具,更是經(jīng)過工程驗(yàn)證的、符合行業(yè)規(guī)范要求的技術(shù)體系。它將復(fù)雜的海洋環(huán)境、材料行為、規(guī)范條款轉(zhuǎn)化為可計(jì)算、可驗(yàn)證的工程模型,幫助工程師在保證安全的前提下,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與全生命周期管理。
在海洋工程向著更深、更遠(yuǎn)、更綠色發(fā)展的今天,可靠的專業(yè)工具仍是工程安全與效率的重要基石。SACS在其中扮演的角色,值得每一位海洋結(jié)構(gòu)工程師深入了解與掌握。
展開 湖南工大廖海洋博士等:基于雙交聯(lián)/網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的環(huán)氧基功能化聚離子液體電解質(zhì)助力鋰離子電池
Interfaces)
得益于雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),DN-Ionogel可以承載300 wt%的EMIm-TFSI且不發(fā)生流失,同時(shí)不犧牲其力學(xué)性能,從而產(chǎn)生高達(dá)1.8 mS cm-1的高離子電導(dǎo)率。將制備好的DN-Ionogel電解質(zhì)組裝成LiFePO4的半電池,該電池在0.5 C的電流密度下其初始放電比容量為150.5 mAh g-1,庫(kù)侖效率為99%。在經(jīng)過200次循環(huán)后,其放電容量仍然保持初始放電容量的98%,同時(shí)還有98%的庫(kù)侖效率。由DN-Ionogel組裝成的軟包電池可成功點(diǎn)亮二極管(LED)和維持多功能手表工作長(zhǎng)達(dá)7天以上(圖6)。
圖5 DN-Ionogel的物理性質(zhì)與電化學(xué)性能研究:(a) 力學(xué)性能; (b) 熱穩(wěn)定性; (c) 阻燃性; (d-f) 電解質(zhì)的電化學(xué)性能; (g-h) 電解質(zhì)的電池應(yīng)用性能
(圖片來(lái)源:ACS Appl. Mater. Interfaces)
圖6. DN-Ionogel軟包裝電池應(yīng)用情況
(圖片來(lái)源:ACS Appl. Mater. Interfaces)
綜上,聚離子液體電解質(zhì)可通過形成雙交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)以及構(gòu)筑雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)保證電解質(zhì)的機(jī)械性能和電化學(xué)性之間的平衡,而探究聚合物電解質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的大小與其電化學(xué)性能之間的關(guān)系,對(duì)后期探尋高性能聚合物電解質(zhì)體系有著重要意義。
原文作者:
1. Ling Liang, Wenfang Yuan, Xianhong Chen and Haiyang Liao
DOI:10.1016/j.cej.2021.130000
2.
展開 基于MATLAB和ANSYS的有限元分析 ¥10
需要在您的電腦中設(shè)置MATLAB和ANSYS APDL
章節(jié)介紹:
第一節(jié):簡(jiǎn)介
第1講課程簡(jiǎn)介
第2講有限元分析中的關(guān)鍵公式
第3講雙節(jié)點(diǎn)梁?jiǎn)卧? 第2節(jié):梁配方
第4講3D梁:配方
第5講3D梁:第一個(gè)例子(上)
第6講3D梁:第一例(下)
第7講復(fù)雜的三維梁結(jié)構(gòu):公式
第8講示例:L型框架(ANSYS)
第9講示例:L框架(MATLAB)
第3節(jié):用于所有項(xiàng)目的代碼
第10講用于所有項(xiàng)目的MATLAB代碼
第4節(jié):項(xiàng)目1-2D屋頂結(jié)構(gòu)
第11講二維屋頂結(jié)構(gòu)(ANSYS)
第12講二維屋頂結(jié)構(gòu)(MATLAB)
第5節(jié):項(xiàng)目2-三維屋頂結(jié)構(gòu)
第13講三維屋頂結(jié)構(gòu)(ANSYS)
第14講三維屋頂結(jié)構(gòu)(MATLAB)
第15講三維屋頂結(jié)構(gòu)(后處理)
第6節(jié):項(xiàng)目3——建筑物框架
第16講建筑框架(ANSYS_Part1)
第17講建筑框架(MATLAB)
第18講建筑框架(ANSYS_Part2)
第19講建筑框架(后處理)
第7節(jié):項(xiàng)目4——海上結(jié)構(gòu)物
第20講海洋結(jié)構(gòu)(ANSYS)
第21講海洋結(jié)構(gòu)(MATLAB)
第22講海洋結(jié)構(gòu)物(后處理)
第8節(jié):項(xiàng)目5-二維格構(gòu)結(jié)構(gòu)
第23講二維輔助網(wǎng)格(ANSYS)
第24講二維輔助格(MATLAB)
第25講2D輔助格(后處理)
第9節(jié):項(xiàng)目6-三維格構(gòu)結(jié)構(gòu)練習(xí)
第26講3D輔助格-練習(xí)
第10節(jié):項(xiàng)目7——應(yīng)力和應(yīng)變計(jì)算
展開 船舶及海洋工程用鋼發(fā)展史
具有良好的抗層狀撕裂能力,避免鋼材在受到厚度方向外力時(shí),發(fā)生撕裂;
(2)具有良好的低溫沖擊性能,有的海洋平臺(tái)用鋼需要在-60℃環(huán)境下具有良好的沖擊性能,可以在極寒環(huán)境下服役;
(3)具有良好的焊接性能,焊接接頭性能具有和母材相同或相近的力學(xué)性能,保證海洋平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)的安全性;
(4)鋼質(zhì)純凈度要求。鋼材需具有很低的P、S等雜質(zhì)元素含量,并對(duì)夾雜物的形貌、類型和分布均有很高的要求,避免海洋平臺(tái)在受到臺(tái)風(fēng)和水流運(yùn)動(dòng)影響時(shí)發(fā)生疲勞失效,保障人生和財(cái)物安全。
(5)耐腐蝕性能的要求。由于海洋用鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于鹽霧、潮氣和海水等環(huán)境中, 受到海水及海生物的侵蝕作用而產(chǎn)生劇烈的電化學(xué)腐蝕, 漆膜易發(fā)生劇烈皂化、老化, 產(chǎn)生非常嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)腐蝕, 不僅降低了結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能, 縮短其使用壽命, 而且又因遠(yuǎn)離海岸, 不能像船舶那樣定期進(jìn)行維修、保養(yǎng)。所以對(duì)其耐腐蝕性能的要求更高。
(6)針對(duì)海洋結(jié)構(gòu)設(shè)施所發(fā)生的一系列的結(jié)構(gòu)件斷裂災(zāi)難事故,國(guó)際工程領(lǐng)域提出了生產(chǎn)和應(yīng)用止裂性性能鋼板的要求,且正在形成并推廣相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
海洋工程用鋼的發(fā)展趨勢(shì)
隨著我國(guó)不斷加大海洋開發(fā)力度, 對(duì)高性能海洋平臺(tái)用鋼的需求量將不斷增加, 海洋平臺(tái)用鋼也將成為未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)重點(diǎn)研發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品。綜合分析我國(guó)海洋工業(yè)的市場(chǎng)需求及現(xiàn)有海洋平臺(tái)用鋼與國(guó)外產(chǎn)品的差距,可以看到,目前海洋平臺(tái)用樁腿、懸臂梁及半圓板等結(jié)構(gòu)件急需升級(jí)換代,特厚規(guī)格齒條用鋼、極地低溫用鋼等均需開展細(xì)致的研究工作,具體發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾方面[5]。
1、加快開發(fā)高強(qiáng)度、高韌性的海洋平臺(tái)用鋼
從海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度出發(fā), 采用高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度鋼可以有效減輕平臺(tái)結(jié)構(gòu)自重, 增加平臺(tái)可變載荷和自持能力, 提高總排水量與平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)自重比。
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