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破碎波浪砰击于导管架等海洋工程结构,产生瞬态强载荷及长时振动。高刚度金属结构可抵抗瞬时强载,但金属固有阻尼极低而难以有效抑制振动,从而加剧结构损伤乃至失效。为使单一结构同时具有高刚度和高阻尼,设计一种多稳态夹芯金属压杆,有限元模拟表明该类压杆稳态随循环载荷依序转换,对应刚度变化使力—位移间产生滞后关系,使高刚度金属压杆具有高效耗散能力;采用夹芯结构弹性理论和发展变边界结构稳定理论,给出了该类压杆的稳态转换阈值和刚度变化过程,与有限元模拟一致;以有限元模拟方法获得了承载和阻尼特性的几何参数相关性;以该类压杆替换导管架斜撑,用有限元方法模拟瞬态强载下结构振动,计算结果表明多稳态夹芯金属压杆保证导管架高刚度同时显著增强了阻尼。 相似文献
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本文采用基于不可逆热力学原理的韧性金属复杂应力损伤演化模型,对ABAQUS二次开发将损伤模型引入有限元计算,实施含腐蚀传动装置磨粒磨损分析;磨粒-传动轴-配合面耦合模型中,磨粒采用三维球形分形模型,对点蚀和面蚀配合面与磨粒微观接触时损伤演化及传动特性变化进行模拟,发现磨粒挤入配合面后应力三轴度增大,传动轴转动数周后接触面即出现凸峰与沟犁,而且缺陷间存在损伤连通趋势,使结构传动运动能力快速下降;考虑环境温度循环,温度升高使磨粒局部产生应力梯度,对结构传动能力也有不利影响。基于材料损伤演化模型建立细观磨粒磨损与宏观传动装置统一的模拟方法,实现了海洋环境下小间隙配合面磨粒磨损计算,有效预测了传动装置性能退化过程。 相似文献
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