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深海耐壓球殼基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)(英文版)

深海耐壓球殼基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)(英文版)

定 價(jià):¥190.00

作 者: 王芳 等 著
出版社: 上海科學(xué)技術(shù)出版社
叢編項(xiàng):
標(biāo) 簽: 暫缺

ISBN: 9787547857526 出版時(shí)間: 2022-11-01 包裝: 精裝
開本: 16開 頁數(shù): 248 字?jǐn)?shù):  

內(nèi)容簡(jiǎn)介

  本書以“深海耐壓球殼基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)”為題,對(duì)深海耐壓球殼的設(shè)計(jì)制造和分析技術(shù)的研究背景和發(fā)展、影響深海耐壓球殼強(qiáng)度和長(zhǎng)期使用安全性的基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù),以及對(duì)深海耐壓球殼考核驗(yàn)證和數(shù)值仿真方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,著重闡釋了基于耐壓球殼備選材料綜合性能的選材標(biāo)準(zhǔn)、耐壓球殼線性和非線性屈曲理論基礎(chǔ)及計(jì)算方法,以及用于耐壓球殼蠕變疲勞壽命預(yù)報(bào)的裂紋擴(kuò)展率模型。 在此基礎(chǔ)上,對(duì)深海耐壓球殼的評(píng)價(jià)、試驗(yàn)和仿真方法的經(jīng)驗(yàn)積累進(jìn)行了總結(jié)。其中,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出的考慮保持載荷效應(yīng)的小時(shí)間域裂紋擴(kuò)展模型、超高強(qiáng)度鋼耐壓艙極限承載能力評(píng)估模型、覆蓋全海深的耐壓艙設(shè)計(jì)與分析系統(tǒng),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的空白,拓展了深海裝備前沿技術(shù)的理論體系,具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介

  王芳:副研究員,碩士生導(dǎo)師。上海海洋大學(xué)深淵科學(xué)與技術(shù)研究中心副主任;國(guó)際期刊《Ocean Engineering》副主編;國(guó)際船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)大會(huì)(International Ship and Offshore Structures Congress)委員;上海市青年科技人才協(xié)會(huì)理事;中國(guó)船舶力學(xué)學(xué)會(huì)委員。主要從事載人潛水器安全性評(píng)估技術(shù)、船舶與海洋結(jié)構(gòu)物疲勞性能、船舶與海洋結(jié)構(gòu)物極限強(qiáng)度等方向的研究工作。獲第十屆無錫市優(yōu)秀科技工作者、2011-2012年度無錫市五一巾幗標(biāo)兵、第十八屆“浦東新區(qū)十大杰出青年”等榮譽(yù)。近幾年參與撰寫英文專著1部(獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作出版基金資助),參編英文專著5部、中文專著1部。在國(guó)內(nèi)外重要期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文99篇。參與撰寫專利15項(xiàng)。論文入選 “中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文”“領(lǐng)P者5000-中國(guó)競(jìng)聘科技期刊D尖學(xué)術(shù)論文”。獲上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、浦東新區(qū)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。主持和參研國(guó)家J和省部級(jí)項(xiàng)目十余項(xiàng)。 張建:江蘇科技大學(xué)教授,上海海洋大學(xué)兼職教授。江蘇科技大學(xué)船舶與海工裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)研究所所長(zhǎng),江蘇省優(yōu)秀科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)《深海異形耐壓裝備智能制造》帶頭人。主要從事深海耐壓裝備設(shè)計(jì)與制造的理論和方法研究,開展了殼體抗壓評(píng)估與承載力提升、結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)、開孔與孔端封閉等方面的基礎(chǔ)研究,提出了深海球形耐壓殼極限承載能力預(yù)報(bào)模型、卵形缺陷球殼和蛋形耐壓殼仿生設(shè)計(jì)方法。獲江蘇省優(yōu)秀青年基金獲得者、江蘇省333工程中青年學(xué)術(shù)帶頭人、江蘇省六大人才高峰高層次人才、江蘇省科協(xié)托舉青年科技人才、江蘇省企業(yè)創(chuàng)新崗特聘專家、鎮(zhèn)江市有突出貢獻(xiàn)的中青年專家。第一或通訊發(fā)表SCI 25篇(ESI高被引1篇)、EI 15篇、北大核心19篇;第一作者出版學(xué)術(shù)專著3部;第一發(fā)明人獲中國(guó)發(fā)明專利35件、國(guó)際發(fā)明專利6件,轉(zhuǎn)讓14件。主要完成人獲得省部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)、專利獎(jiǎng)4項(xiàng)。主持國(guó)家J項(xiàng)目3項(xiàng)、省部級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)、其他課題11項(xiàng)。 陳峰落:同濟(jì)大學(xué)國(guó)家海底科學(xué)觀測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目辦公室工程師。主要從事深海載人潛水器耐壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造,及大型海洋工程平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)輸安裝。曾負(fù)責(zé)11000m馬氏體鎳鋼載人艙設(shè)計(jì)及6000m鈦合金載人艙設(shè)計(jì)及制造,并承擔(dān)過多個(gè)大型海工程洋平臺(tái)設(shè)計(jì)及運(yùn)輸安裝項(xiàng)目。在內(nèi)國(guó)外核心期刊上發(fā)表論文5篇,其中SCI2篇,EI 2篇,會(huì)議論文1篇,論文入選 “中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文”。參與撰寫專利19項(xiàng),已授權(quán)專利12項(xiàng)。

圖書目錄

Chapter 1 General Introduction of Deep-sea Spherical Pressure Hulls 1
1.1Application scenario of deep-sea spherical pressure hulls 2
1.2 The design methodology of deep-sea pressure hull 6
1.2.1 Shape selection 6
1.2.2 Material selection 8
1.2.3 Hull thickness requirement based on the depth limit and safety factor 9
1.2.4 End closures design compatible with the hull and design requirement 9
1.3 Other considerations to ensure safety 10
1.3.1 Reliability 10
1.3.2 Fatigue and fracture 12
1.3.3 Model test 14
1.3.4 Seal design 16
1.4 Manufacturing process of deep-sea pressure hulls 17
References 21
Chapter 2 Material Selection for Deep-sea Spherical Pressure Hulls 23
2.1 Candidate materials for deep-sea spherical pressure hulls 24
2.1.1 Steels 26
2.1.2 Aluminium alloys 28
2.1.3 Titanium alloys 28
2.1.4 Acrylic plastics (polymethyl methacrylate) 29 2.1.5
Composites 30
2.2 Practice for material selection 31
2.2.1 Selection of titanium alloys 33
2.2.2 Selection of maraging steels 44
References 50
Chapter 3 Linear Buckling Mechanics of Deep-sea Spherical Pressure Hulls 53
3.1 Overview of current rules for spherical pressure hulls 53
3.1.1 Introduction of rules 53
3.1.2 Comparison of rules 59
3.2 Analytical analysis 62
3.2.1 Strength evaluation 62
3.2.2 Stability evaluation 69
3.3 Numerical analysis 76
3.3.1 Brief introduction of FEM principle 76
3.3.2 Numerical study of different methods 82
References 92
Chapter 4 Nonlinear Buckling of Deep-sea Spherical Pressure Hulls 94
4.1 Overview of current studies 94
4.1.1 Empirical formulae 94
4.1.2 Phenomenological models 104
4.2 Elastic-plastic buckling analysis 107
4.2.1 Titanium alloy spherical pressure hulls 107
4.2.2 Maraging steel spherical pressure hulls 124
4.3 Experimental study in laboratory scale 127
4.3.1 Materials and methods 128
4.3.2 Results and discussion 132
References 143
Chapter 5 Fatigue Life Assessment Theory for Deep-sea Spherical Pressure Hulls 146
5.1 Analysis methods for fatigue of spherical pressure hulls 147
5.1.1 Loading history of the spherical pressure hull 148
5.1.2 Low-cycle fatigue theory based on strain-cycles curve 152
5.1.3 Methods based on crack growth theory 158
5.1.4 A simplified life estimation method 185 References 192
Chapter 6 Testing and Numerical Simulation of Deep-sea Spherical Pressure Hulls 195
6.1 Verification testing 197
6.1.1 Ultimate compression-carrying capacity testing for scale model 198
6.1.2 Hydrostatic pressure testing for viewports 207
6.1.3 Function testing for hatch-cover opening and closing mechanism 209
6.2 Inspection testing 210
6.2.1 Material properties testing 210
6.2.2 Geometrical size measurement 213
6.3 Acceptance testing 214
6.3.1 Leakage testing 214
6.3.2 Hydrostatic pressure testing 215
6.4 Numerical Simulation 216
6.4.1 Structural strength calculation of the deep-sea spherical pressure hull using FEA method 216
6.4.2 Numerical simulation on collapse of the deep-sea spherical pressure hull 221
6.4.3 The simulation of transient dynamic process of crushing 226
References 233

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