多角度连续纤维增强复合材料疲劳寿命估算方法和系统

    公开(公告)号:CN118039033A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202311807677.1

    申请日:2023-12-26

    Abstract: 本发明涉及多角度连续纤维增强复合材料疲劳寿命估算方法和系统,方法包括:获取结构件进行应力分析的分析结果,确定每个铺层在材料主坐标系下的应力分布;根据各个铺层应力分布,判断每个铺层是否发生纤维或者基体失效模式,且对发生失效铺层的材料参数进行更新;对更新材料参数后的结构件再次进行应力分析和材料参数更新,假设当总铺层数的一半及以上出现纤维或基体失效模式,结构件失去承载能力,此时将循环的总次数作为纤维增强复合材料结构件的疲劳寿命。本申请通过对结构件的每个铺层进行应力分析,并通过改变材料参数的方式模拟结构件随使用时间增加,材料退化的情况,从而预估得到结构件的疲劳寿命,实现了对结构件的疲劳寿命估算。

    海洋纤维增强热塑性复合管弯曲刚度及弯曲应力计算方法

    公开(公告)号:CN115186553A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202210817063.0

    申请日:2022-07-12

    Abstract: 本发明涉及一种海洋纤维增强热塑性复合管弯曲刚度及弯曲应力计算方法,包括,S1,输入复合管的相关参数;S2,建立复合管各层材料的本构关系;S3,由各层材料的本构关系和各层的轴向应力产生的应变计算各层材料的正应力和剪应力;S4,基于功能原理,建立复合管在弯曲载荷下平衡方程,推导出计算复合管弯曲刚度的理论模型;S5,由S4得到的理论模型结合几何关系和静力学关系,推导出管道横截面各层材料中任意位置处的轴向应变;S6,将S5中得到的轴向应变代入至S3中的应力表达式中,求得复合管横截面任意位置处的应力值。本发明具有计算高效和适用性强的特点,有助于提高复合管在设计、分析以及安装等方面的技术水平,具有很高的实际工程应用价值。

    一种深水管缆张力与扭矩测试装置及测试方法

    公开(公告)号:CN118518243B

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202410985046.7

    申请日:2024-07-23

    Abstract: 本发明公开了一种深水管缆张力与扭矩测试装置及测试方法,属于海洋船舶工业相关的机器或结构部件的静或动平衡的测试技术领域,装置包括支撑装置;上部夹紧装置,其通过万向铰接机构与支撑装置连接;下部夹紧装置,其通过万向铰接机构与支撑装置连接,上部夹紧装置和下部夹紧装置能够闭合或者张开,用于将管缆夹紧或者放松,下部夹紧装置的夹持部的内侧设置有应变片;张力传感器,其设置在上部夹紧装置和下部夹紧装置之间,张力传感器的两端分别与上部夹紧装置和下部夹紧装置可拆卸连接。本发明中,整个装置能够预先安装到位,并且采用舵机驱动夹紧装置夹紧或松开深水管缆,无需人为施工,能够简易快捷地对深水管缆进行扭矩、张力测试。

    一种海洋纤维增强柔性管轴向刚度计算方法及系统

    公开(公告)号:CN114398753B

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202111485402.1

    申请日:2021-12-07

    Abstract: 本发明涉及一种海洋纤维增强柔性管轴向刚度计算方法及系统,包括:根据预设的初始材料参数建立第一刚度矩阵和柔度矩阵,并根据预设的初始截面几何参数建立半径矩阵和铺设角度矩阵;将第一刚度矩阵进行坐标转换,得到第二刚度矩阵;基于能量法的能量守恒原理建立平衡方程,并根据平衡方程计算轴向刚度,直至轴向刚度达到预设值时,根据轴向刚度对应的材料参数和截面几何参数获取海洋纤维增强柔性管的初步设计方案。本发明基于能量守恒原理建立了材料参数、截面几何参数与海洋纤维增强柔性管轴向刚度之间的联系,在提高计算效率的同时,可实现对管道截面的定向设计,并基于此在短期内获得满足用户要求的初步设计方案。

    基于视觉及振动感知的海上风电塔筒模态识别系统及方法

    公开(公告)号:CN117404261A

    公开(公告)日:2024-01-16

    申请号:CN202311722589.1

    申请日:2023-12-15

    Abstract: 本发明提出一种基于视觉及振动感知的海上风电塔筒模态识别系统及方法,属于海上风电监测技术领域,所述系统包括:高清摄像头、振动数据采集装置及数据分析系统,所述数据分析系统包括风机叶轮转速识别模块、机舱偏航位置识别模块以及风机振动响应采集模块,所述风机叶轮转速识别模块包括视频处理模块、转换模块以及计算模块。本发明仅需在风电塔筒底端或外平台上(水上部分)增加一个高清摄像头,成本低廉、操作简单、分析准确且能够实现叶轮转速、机舱偏航、塔筒振动的一体化监测。

    一种海洋纤维增强柔性管的渐进失效分析方法

    公开(公告)号:CN112733341B

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202011609001.8

    申请日:2020-12-30

    Abstract: 本发明涉及一种海洋纤维增强柔性管的渐进失效分析方法,包括,S1,构建各铺层在材料坐标系下的材料柔度矩阵;S2,设置循环体;S3,基于均质化的受力分析方法,根据材料柔度矩阵分析出在当前载荷下各铺层的应力分布;S4,基于失效准则,分析出失效位置及失效模式;S5,基于主导失效模式的刚度退化模型对材料柔度矩阵进行刚度退化;S6,逐步增大当前载荷并根据刚度退化后的材料柔度矩阵循环执行S3至S5。本发明极大地简化了纤维增强柔性管的应力分析过程,不需要求解应力函数,避开了应力函数矩阵奇异、应力公式复杂等缺点;同时可以准确预测海洋纤维增强柔性管的渐进失效过程及极限承载能力。

    一种海洋纤维增强柔性管的渐进失效分析方法

    公开(公告)号:CN112733341A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011609001.8

    申请日:2020-12-30

    Abstract: 本发明涉及一种海洋纤维增强柔性管的渐进失效分析方法,包括,S1,构建各铺层在材料坐标系下的材料柔度矩阵;S2,设置循环体;S3,基于均质化的受力分析方法,根据材料柔度矩阵分析出在当前载荷下各铺层的应力分布;S4,基于失效准则,分析出失效位置及失效模式;S5,基于主导失效模式的刚度退化模型对材料柔度矩阵进行刚度退化;S6,逐步增大当前载荷并根据刚度退化后的材料柔度矩阵循环执行S3至S5。本发明极大地简化了纤维增强柔性管的应力分析过程,不需要求解应力函数,避开了应力函数矩阵奇异、应力公式复杂等缺点;同时可以准确预测海洋纤维增强柔性管的渐进失效过程及极限承载能力。

    一种深水管缆张力与扭矩测试装置及测试方法

    公开(公告)号:CN118518243A

    公开(公告)日:2024-08-20

    申请号:CN202410985046.7

    申请日:2024-07-23

    Abstract: 本发明公开了一种深水管缆张力与扭矩测试装置及测试方法,属于海洋船舶工业相关的机器或结构部件的静或动平衡的测试技术领域,装置包括支撑装置;上部夹紧装置,其通过万向铰接机构与支撑装置连接;下部夹紧装置,其通过万向铰接机构与支撑装置连接,上部夹紧装置和下部夹紧装置能够闭合或者张开,用于将管缆夹紧或者放松,下部夹紧装置的夹持部的内侧设置有应变片;张力传感器,其设置在上部夹紧装置和下部夹紧装置之间,张力传感器的两端分别与上部夹紧装置和下部夹紧装置可拆卸连接。本发明中,整个装置能够预先安装到位,并且采用舵机驱动夹紧装置夹紧或松开深水管缆,无需人为施工,能够简易快捷地对深水管缆进行扭矩、张力测试。

    基于视觉及振动感知的海上风电塔筒模态识别系统及方法

    公开(公告)号:CN117404261B

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311722589.1

    申请日:2023-12-15

    Abstract: 本发明提出一种基于视觉及振动感知的海上风电塔筒模态识别系统及方法,属于海上风电监测技术领域,所述系统包括:高清摄像头、振动数据采集装置及数据分析系统,所述数据分析系统包括风机叶轮转速识别模块、机舱偏航位置识别模块以及风机振动响应采集模块,所述风机叶轮转速识别模块包括视频处理模块、转换模块以及计算模块。本发明仅需在风电塔筒底端或外平台上(水上部分)增加一个高清摄像头,成本低廉、操作简单、分析准确且能够实现叶轮转速、机舱偏航、塔筒振动的一体化监测。

    一种深水脐带缆扭矩动态监测装置

    公开(公告)号:CN119334509A

    公开(公告)日:2025-01-21

    申请号:CN202411520658.5

    申请日:2024-10-29

    Abstract: 本发明涉及一种深水脐带缆扭矩动态监测装置,属于海洋电缆监测领域,包括有首部单元和尾部单元,所述首部单元和尾部单元间隔固定于脐带缆外壁上,所述首部单元和尾部单元之间通过刚性杆件连接;所述首部单元和尾部单元内均设置有扭矩传感器。本发明的有益效果是:工作人员下放脐带缆时,首部单元和尾部单元上的扭矩传感器分别监测脐带缆两个位置的扭转角度,然后根据两个位置的角度差值计算得出该区间内脐带缆的累积扭矩,结构简单,测定精度高,能实时输出扭矩状态,便于调整矿车及脐带缆姿态与下放速度。

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