15. 补充说明 由船舶结构委员会及其成员机构赞助 16. 摘要 通过实验和数字方法研究了 78 个铝加筋原型板在轴向压缩载荷下的极限强度特性。本研究的目的是开发一种铝加筋板 ULS 设计方法的海洋应用。高强度铝合金越来越多地用于建造高速船以及其他类型的重量关键结构。过去,铝板结构的设计标准和程序主要基于结构部件的允许应力和简化的屈曲检查。然而,ULS 是结构设计的更好基础,因为仅使用线性弹性方法很难确定任何结构的实际安全裕度。如果要获得一致的安全措施,确定真实的极限状态至关重要,然后可以为不同尺寸、类型和特性的结构的比较提供更公平的基础。这项 SSC 研究是在韩国釜山国立大学进行的,得到了法国 Alcan Marine 的慷慨支持,该公司提供了所有材料,韩国韩进重工制造了 78 块原型面板。17. 关键词
合理设计的概念涉及基于科学而非经验程序对所有载荷进行全面确定,以便将不确定性关系降至最低。这种方法的理念是,结构响应也可以准确确定,并且可以避免任意较大的安全系数或“无知因素”。该概念与考虑结构的“需求”和“能力”的现代结构设计方法一致。简而言之,不是确保简单计算的设计应力低于材料的极限强度一个任意的安全系数,而是尝试确定作用在结构上的所有载荷的需求,然后确定承载能力——结构在没有失效的情况下可以承受的载荷。当然,这种方法需要对失效进行定义,失效可能是严重的弯曲、大的裂纹、完全的坍塌或拉伸失效(第二章)。合理性的概念。人们认为船体的设计与概率方法一致,这种方法已被证明对于处理随机航道载荷至关重要。需求和能力都可以用概率来表示,令人满意的设计是将失效概率降低到可接受的低值的设计。确定详细结构设计的局部载荷或应力的问题要复杂得多,这里不再讨论。
合理设计的概念涉及基于科学而非经验程序对所有载荷进行全面确定,以便将不确定因素降至最低。这种方法包含这样一种思想,即结构响应也可以准确确定,并且可以避免任意较大的安全系数或“无知因素”。该概念与考虑结构的“需求”和“能力”的现代结构设计方法一致。简而言之,不是确保简单计算的设计应力低于材料的极限强度一个任意的安全系数,而是尝试确定作用在结构上的所有载荷的需求,然后确定承载能力——结构在没有失效的情况下可以承受的载荷。当然,这种方法需要对失效进行定义,失效可能是严重的弯曲、大的裂缝、完全坍塌或拉伸失效(第二章)。合理设计的概念。人们认为船体的设计符合概率方法,这种方法已被证明对于处理随机航道载荷至关重要。需求和能力都可以用概率来表示,令人满意的设计就是将故障概率降低到可接受的低值的设计。确定详细结构设计的局部载荷或应力的问题
合理设计的概念包括基于科学而非经验程序对所有载荷进行全面确定,以便将不确定因素降至最低。这种方法包含这样一种思想,即结构响应也可以准确确定,并且可以避免任意较大的安全系数或“无知因素”。该概念与考虑结构的“需求”和“能力”的现代结构设计方法一致。简而言之,不是确保简单计算的设计应力低于材料的极限强度一个任意的安全系数,而是尝试确定作用在结构上的所有载荷的需求,然后确定承载能力——结构在没有失效的情况下可以承受的载荷。当然,这种方法需要对失效进行定义,失效可能是严重的弯曲、大的裂缝、完全坍塌或拉伸失效(第二章)。合理设计的概念。人们认为船体的设计符合概率方法,这种方法已被证明对于处理随机航道载荷至关重要。需求和能力都可以用概率来表示,令人满意的设计是将故障概率降低到可接受的低值的设计。确定详细结构设计的局部载荷或应力的问题要复杂得多,本文不再讨论。
合理设计的概念包括基于科学而非经验程序对所有载荷进行全面确定,以便将不确定因素降至最低。这种方法包含这样一种思想,即结构响应也可以准确确定,并且可以避免任意较大的安全系数或“无知因素”。该概念与考虑结构的“需求”和“能力”的现代结构设计方法一致。简而言之,不是确保简单计算的设计应力低于材料的极限强度一个任意的安全系数,而是尝试确定作用在结构上的所有载荷的需求,然后确定承载能力——结构在没有失效的情况下可以承受的载荷。当然,这种方法需要对失效进行定义,失效可能是严重的弯曲、大的裂缝、完全坍塌或拉伸失效(第二章)。合理设计的概念。人们认为船体的设计符合概率方法,这种方法已被证明对于处理随机航道载荷至关重要。需求和能力都可以用概率来表示,令人满意的设计是将故障概率降低到可接受的低值的设计。确定详细结构设计的局部载荷或应力的问题要复杂得多,本文不再讨论。
合理设计的概念包括基于科学而非经验程序对所有载荷进行全面确定,以便将不确定因素降至最低。这种方法包含这样一种思想,即结构响应也可以准确确定,并且可以避免任意较大的安全系数或“无知因素”。该概念与考虑结构的“需求”和“能力”的现代结构设计方法一致。简而言之,不是确保简单计算的设计应力低于材料的极限强度一个任意的安全系数,而是尝试确定作用在结构上的所有载荷的需求,然后确定承载能力——结构在没有失效的情况下可以承受的载荷。当然,这种方法需要对失效进行定义,失效可能是严重的弯曲、大的裂缝、完全坍塌或拉伸失效(第二章)。合理设计的概念。人们认为船体的设计符合概率方法,这种方法已被证明对于处理随机航道载荷至关重要。需求和能力都可以用概率来表示,令人满意的设计是将故障概率降低到可接受的低值的设计。确定详细结构设计的局部载荷或应力的问题要复杂得多,本文不再讨论。
铝合金在增材制造中的应用因其先进的几何形状和轻量化应用而备受关注。在定向能量沉积中,粉末原料用激光束处理,这提供了很高的工艺灵活性。然而,由于铝合金对氧化和孔隙率的敏感性,粉末原料在储存或回收后老化仍然是一项根本挑战。为了研究这些影响,AlSi10Mg 粉末批次在不同条件下老化,并通过定向能量沉积进行处理。结果表明,粉末老化不会显著改变颗粒尺寸或形态,但它会在粉末中引入更多的氧和氢。颗粒的氧化降低了粉末对激光束的吸收率,增加了熔池的润湿性,从而影响了轨迹几何形状。在从老化粉末中沉积的材料中观察到 3.5 到 4.2 倍的孔隙率,这很可能是由于老化粉末中氢含量增加而导致的氢孔。用老化粉末制造的部件的拉伸性能显示屈服强度降低 19.0%,极限强度降低 14.2%,伸长率提高 99.2%,这很可能是由于微观结构变粗和孔隙率增加造成的。2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
铝合金在增材制造中的应用因其先进的几何形状和轻量化应用而备受关注。在定向能量沉积中,粉末原料用激光束处理,这提供了很高的工艺灵活性。然而,由于铝合金对氧化和孔隙率的敏感性,粉末原料在储存或回收后老化仍然是一项根本挑战。为了研究这些影响,AlSi10Mg 粉末批次在不同条件下老化,并通过定向能量沉积进行处理。结果表明,粉末老化不会显著改变颗粒尺寸或形态,但它会在粉末中引入更多的氧和氢。颗粒的氧化降低了粉末对激光束的吸收率,增加了熔池的润湿性,从而影响了轨迹几何形状。在从老化粉末中沉积的材料中观察到 3.5 到 4.2 倍的孔隙率,这很可能是由于老化粉末中氢含量增加而导致的氢孔。用老化粉末制造的部件的拉伸性能显示屈服强度降低 19.0%,极限强度降低 14.2%,伸长率提高 99.2%,这很可能是由于微观结构变粗和孔隙率增加造成的。2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
摘要:电子束自由曲面制造是一种送丝直接能量沉积增材制造工艺,其中真空条件可确保对大气进行出色的屏蔽并能够加工高反应性材料。在本文中,该技术应用于 α + β 钛合金 Ti-6Al-4V,以确定适合坚固构建的工艺参数。基于所选工艺参数,单个焊珠的尺寸和稀释度之间的相关性导致重叠距离在焊珠宽度的 70-75% 范围内,从而产生具有均匀高度和线性堆积速率的多焊珠层。此外,使用交替对称焊接序列堆叠具有不同数量轨道的层允许制造墙壁和块等简单结构。显微镜研究表明,主要结构由外延生长的柱状前 β 晶粒组成,具有一些随机分散的宏观和微观孔隙。所开发的微观结构由马氏体和细小的 α 层状结构混合而成,硬度适中且均匀,为 334 HV,极限抗拉强度为 953 MPa,断裂伸长率较低,为 4.5%。随后的应力消除热处理可使硬度分布均匀,断裂伸长率延长至 9.5%,但由于热处理过程中产生了细小的 α 层状结构,极限强度降至 881 MPa。通过能量色散 X 射线衍射测量的残余应力表明,沉积后纵向拉伸应力为 200-450 MPa,而进行应力消除处理后应力几乎为零。
本文档旨在指导读者了解与固定式海上风力涡轮机支撑结构相关的不同分析,以及 Sesam 和 Bladed 如何支持这些结构。Sesam 可以执行适用于海上风力涡轮机 (OWT) 支撑结构行业的多种不同分析,这些分析基于海上石油和天然气行业多年来经过验证的技术,并根据 IEC61400-3-1、DNV 标准 DNV-ST-0126(风力涡轮机支撑结构)和 DNV-ST-0437(风力涡轮机载荷和场地条件)等国际标准扩展了针对海上风电行业的新功能,以及 DNV 建议实践 DNV-RP-C203(海上钢结构疲劳设计)和 DNV-RP-0585(风力发电厂抗震设计)。在初步设计中,Sesam 可用于固定式海上风力涡轮机结构的建模和各种类型的分析。支撑结构可在 3D 建模环境中建模。建模过程中的优势包括参考点建模和参数化脚本,从而形成一个强大的界面,可以快速高效地对多个概念设计进行权衡研究。概念设计阶段可以执行的一些分析包括固有频率分析(特征值分析)、极限状态 (ULS) 和正常使用极限状态 (SLS) 分析(包括构件和接头规范检查),以及使用损伤等效载荷或波浪载荷的疲劳极限状态 (FLS) 分析。在这些静态分析中可以执行非线性桩土分析,而动态分析中要使用的等效线性化桩土弹簧矩阵可以由软件自动获得。在详细设计阶段,Sesam 可用于固定式海上风力涡轮机结构,从定制工作台 Sesam Wind Manager 执行时域分析。Sesam Wind Manager 可以在时域中执行疲劳分析 (FLS) 以及极限强度分析 (ULS) 和地震分析。这些分析可以通过两种方式执行,要么使用超元素方法,要么使用完全集成的方法: