10CrNi3MoV船体钢力学性能的聚类分析

运用多元统计分析中的聚类分析方法,对10CrNi3MoV船用钢的力学性能进行了统计分析,通过数值计算评价钢材的综合性能,并按照分析结果对该船体钢的质量进行分类,以便深入掌握船用钢的质量状况,为完善船厂的质量管理及保证体系提供切实有效的方法和途径.首先,选取钢材的强度、塑性和韧性作为分析对象,包括屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率和冲击功等五项性能指标.根据船体钢强度、塑性与韧性相互之间的制约关系和相关的钢材验收标准,结合船体钢力学性能试验数据分析结果,提出了船体钢最优综合性能评价标准.然后,运用马氏距离和离差平方和法对16张合格钢板的力学性能进行了聚类分析,获取了钢材综合性能聚类树图,此分类情况下的相干系数为0.7118.通过分析,获得下列结论:(1) 运用聚类分析方法对钢材力学性能进行统计分析以评价钢材质量具备可行性.(2) 对于10CrNi3MoV船体钢,提出最优综合性能评价标准.其屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率和冲击功分别为:667.5MPa、760MPa、23%、72%和183J(-20℃).(3) 各项性能指标都合格的钢板,其综合性能也存在差异.选取的16张合格钢板中,性能较佳的占31.25%,性能一般的占56.25%,性能较差的占12.5%.(4) 成分相同的钢板相互聚类的达到68.8%,表明了化学成分是影响钢板综合性能的一个主要因素.     

低周疲劳下船体缺口板的裂纹尖端张口位移理论及试验研究（英文）

文章旨在研究大范围屈服下船体缺口板的裂纹尖端张口位移。基于弹塑性断裂力学理论,建立了循环载荷下船体缺口板CTOD理论模型。进而,对于船用高强度钢AH36进行低周疲劳试验研究,对于影响裂纹尖端张口位移的参数,如应力比、应力幅和平均应力进行了深入探讨。     

北极低温下潜艇舵杆机械性能分析与改进

北极环境下低温等恶劣条件对潜艇舵杆机构机械性能提出更高要求。建立潜艇舵杆机构三维模型,并以导向拉杆构件为例,对其在-60℃～-10℃的静力学特性进行有限元分析。结果表明,最大应力值出现在拉杆头与拉杆的连接部位,舵杆存在拉断的风险。基于此,提出了一种改进方案,将低温机械性能较差材料替换为极地船用钢EH36后,在-60℃～-30℃时最大应力值平均下降11.49%,有效提高了舵杆在低温下的机械性能,为北极环境下的舰艇设计改进提供参考。     

低周疲劳下船体缺口板的裂纹尖端张口位移理论及试验研究

文章旨在研究大范围屈服下船体缺口板的裂纹尖端张口位移.基于弹塑性断裂力学理论,建立了循环载荷下船体缺口板CTOD理论模型.进而,对于船用高强度钢AH36进行低周疲劳试验研究,对于影响裂纹尖端张口位移的参数,如应力比、应力幅和平均应力进行了深入探讨.     

LNG船船体用低温钢及其焊接

液化天然气船的大部分船体是被温度低达0～-46℃的冷冻货冷冻着的。在这样低的温度下,许多船用钢材就出     

10Ni5CrMoV船体钢力学性能统计分析

通过对大量10Ni5CrMoV船体钢性能检验数据的统计分析表明:在拉伸和冲击性能的各项指标中,钢的合格率主要取决于屈服强度的合格率,约为87.9%;钢的屈服强度服从均值为687MPa、标准差为45.7MPa的正态分布;随着板厚的增加,由于钢的淬透性下降,钢的屈服强度的均值下降,标准差上升。     

10CrNi3MoV船用钢屈服强度检验异常结果的界定

应用数理统计方法对10CrNi3MoV船用钢的屈服强度和化学成分的试验数据进行回归分析,获得两者间的回归方程;并结合该钢的检验标准,确定其屈服强度检验结果的异常界限。     

船用高强度钢AH36的焊接工艺

随着世界船舶工业的快速发展,船用高强度钢AH36在船舶工业上的应用越来越普遍。基于船用高强度钢AH36在我国船舶建造中还处于发展阶段,而高强度钢的焊接施工工艺方案采用正确与否直接影响到船体焊接质量好坏。本人结合我公司在建50m双体客滚船的现场所遇到的焊接问题,通过对AH36船用高强度钢材料的焊接性分析,总结出一套适合船用高强度钢AH36的焊接工艺。     

DH36钢趾端焊接接头低温疲劳试验研究

常温S-N曲线无法满足极地低温环境下船海结构疲劳设计的需要,开展了-60℃条件下的船用DH36钢焊接接头低温疲劳强度试验研究。根据国标准设计DH36钢趾端焊接接头的疲劳标准试件,将试件放置在低温箱内采用热点应力方法进行疲劳热点应力测试,并与有限元计算结果进行对比分析,验证了试验测量的可靠性。试验共测量了两级应力范围水平,每级应力范围水平测量14个试件,基于测得的热点应力范围及疲劳寿命,利用单侧容限系数法得到了不同存活率下的p-S-N曲线,结果表明,低温条件下疲劳寿命符合对数正态分布,低温疲劳寿命高于常温疲劳寿命。     

船厂建造工艺对DH-36和HSLA-65钢机械性能的影响

减轻舰艇结构重量的目标是可以州HSLA-65钢（屈服强度为448MPa或65ksi）取代目前使用的DH-36钢（屈服强度为352MPa或51ksi）来实现的。然而，由于HSLA-65钢的化学成分、制造工艺和强度水平与DH-36钢不同．因此，在MIL-STD-1689和MIL-STD-278中规定对DH-36钢准许使用的火工弯板、冷加工、热加工、正火和焊后热处理（PWHT）等建造工艺并不适用于HSLA-65钢。另外，正火（N）状态DH-36钢的建造工艺也有可能不适用于控轧（CR）状态的DH-36钢。曾对正火（N）状态DH-36钢、控轧（CR）状态DH-36钢、控轧（CR）状态HSLA-65钢、调质状态（Q＆T）HSLA-65钢采用适用于正火（N）状态DH-36钢的建造工艺进行过试验，对供货状态以及焊接热影响区的拉伸机械性能和却贝V冲击韧性进行了测定。试验结果表明，HSLA-65钢和DH-36（N）钢允许的火焰加热温度为650℃。HSLA-65钢和DH-36（CR）钢的冷加工温度应限制在室温附近。HSLA-65钢和DH-36（CR）钢的热加工和正火温度应不高于下临界温度。HSLA-65钢和DH-36（CR）钢的焊后消除应力热处理温度应低于595℃。     

HSLA65钢及其焊接技术

美国海军近年来发展的新颖HSLA65钢因具有较高的强度和良好韧性以及可焊性,将取代现有HTS和DH36舰艇用钢,可减轻船体重量,降低建造成本。本文将该钢基体和焊接材料及其工艺发展现状作一介绍。     

高强度船体结构用钢EH36超厚板焊接工艺研究

为研究船用高强钢EH36 100 mm厚拼板平对接焊焊接工艺,应用埋弧自动焊,选择合适的焊接参数,制定焊接工艺,对焊接接头进行力学性能试验,试验结果证明,该工艺能满足深水三用工作船对船体局部强度的要求,成功解决了船用高强钢超厚板的焊接工艺难题。     

船用钢应力-应变关系的数学表达及其在计算加筋板屈曲应力中的应用

本文将船用钢拉伸实验曲线从比例极限到屈服极限的非线性段,用一个含有四个参数的幂函数来表达。对7种常用的船用钢的拉伸实验数据进行了曲线拟合,通过误差分析,验证了上述方法的可用性,进而得到船用钢应力-应变关系的数学表达式。还根据船用钢的特性,计算加筋板在非线性阶段的梁柱屈曲应力,对具体材料将给出更精确的结果,最后与JTP和NK规范以及文献[1]的结果进行了对比。     

低合金高强度钢在造船中的应用及我国高强度船体钢的发展

目前,世界各国大型民用船舶的船体钢可按强度分为两大类,即普通强度船体结构钢和高强度船体结构钢。普通强度船体结构钢是指抗拉强度为41～50 kgf/mm~2[40～49 kPa]的船体钢,高强度船体结构钢的抗拉强度为51～63 kgf/mm~2[50～61.8 kPa]。本文仅对高强度钢在造船工业中的应用及其发展情况作一简单介绍。     

焊接热循环对铝-铝-钢复合过渡接头性能的影响

采用正交试验法研究焊接热循环对应用于船舶铝质上层建筑与钢质船体连接的铝合金-铝-钢复合过渡接头性能的影响.试样依次采用铝合金TIG焊、MIG焊、钢MAG焊分别实现过渡接头与铝合金板材和钢板之间的焊接.复合界面剪切强度及厚度方向的抗拉强度测试结果表明:随着焊接电流的增大,过渡接头的性能明显下降,三种工艺方法对复合板性能由主到次的影响顺序为:铝合金TIG焊>钢MAG焊>铝合金MIG焊.通过复合界面焊接温度场的测定,分析了复合界面峰值温度与复合板性能之间的关系,结果显示:为满足船舶结构设计的要求,焊接热循环在铝-铝-钢过渡接头复合界面上产生的峰值温度不宜超过300℃.     

CCS-B船用钢的动态力学性能探究

采用分离式Hopkinson压杆实验设备,对CCS-B船用钢试件进行了3种不同冲击压力作用下的冲击试验,通过自编程序,得到入射波、反射波和透射波的起点,由三波法计算得到了不同应变率下材料的动态力学性能曲线。通过与材料的静态力学比较分析,表明CCS-B船用钢在中高速冲击载荷作用下,其屈服强度具有应变率敏感性;比较了不同冲击速度下材料的动态力学性能,结果表明材料力学性能与高应变率具有相关性,即材料的屈服强度随应变率的增加而增大。     

船体结构钢板止裂韧性要求与实现

一、问题的提出为使船体已起裂的裂纹得以终止,就须有止裂措施。如近二、三十年来,采用焊接带状的具有止裂韧性的钢板代替铆接舷边角钢,即为一例。S.T.Rolfe教授在文献[1]中提出了一种基于起裂概率尽量小的验收方案。其基本思想是:把断裂力学关于起裂的概念同已有的船体钢动态断裂韧性数据,服役条件结合起来,对一般船体钢提出K_(ld)/σ_(yd)比值要求,并建立比值K_(ld)/σ_(yd)与验收材料要求的关系。但该文中关于钢板的止裂韧性要求,仍以经验为据。一般船舶服役的环境温度低于0℃的概率是3%;低于-10℃的概率是0.18%。在这样服役温度下具有止裂能力的钢材,在-35℃条件下,就会丧失良好的止裂能力。     

船体梁抗弯能力的计算

在船舶纵弯曲强度的可靠性分析中,需要计算船体梁的抗弯能力,本文提供一种实用计算方法。在此方法中取材料厚度(或剖面积)和屈服限、弹性模量等均为随机变量,利用随机函数的线性化原理,求得船体断面几何要素以及抗弯能力的统计特征值。文中还介绍了国产船用钢材的厚度和屈服极限的变异系数,并利用组合梁模型试验资料对采用梁模型带来的计算误差及其修正办法作了讨论。该计算方法采用了造船人员熟悉的常规强度计算中的格式,便于在船舶设计中应用。     

涡流发生器在民船减振上的应用研究

介绍了船用涡流发生器在改变船艉部流场、降低某多用途船船体振动方面的成功应用.在大型循环水槽中进行了涡流发生器的优化试验研究,并进行了相关的理论分析.模型试验结果表明,合适的涡流发生器能降低螺旋桨空泡诱导脉动压力的一阶叶频分量20% ～ 30%,二阶叶频分量超过50%.实船试航结果表明,在船体艉部安装优选的涡流发生器能够降低船体振动20% ～60%.     

船用脱硫塔结构安全性评估

针对船用脱硫塔在船舶运行过程中可能存在屈服、屈曲与振动方面的结构安全性问题,以某散货船拟采用的脱硫塔为研究对象,分析船用脱硫塔的载荷情况,通过有限元软件评估船用脱硫塔的屈服、屈曲强度与振动特性。结果显示,该船用脱硫塔屈服强度满足许用要求,在温度载荷作用下外壁局部产生较高应力;采用屈曲特征值分析法初步判断该脱硫塔不会发生屈曲;在脱硫塔外壁设置环状加强筋,能有效提高脱硫塔固有频率,避开共振频率范围,经济性远优于增加塔壁板厚。