深海耐壓球殼基礎理論和關鍵技術（英文版）

定　價：￥190.00

作　者：	王芳等著
出版社：	上海科學技術出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787547857526	出版時間：	2022-11-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：	248	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書以“深海耐壓球殼基礎理論和關鍵技術”為題，對深海耐壓球殼的設計制造和分析技術的研究背景和發(fā)展、影響深海耐壓球殼強度和長期使用安全性的基礎理論和關鍵技術，以及對深海耐壓球殼考核驗證和數(shù)值仿真方法進行了詳細介紹，著重闡釋了基于耐壓球殼備選材料綜合性能的選材標準、耐壓球殼線性和非線性屈曲理論基礎及計算方法，以及用于耐壓球殼蠕變疲勞壽命預報的裂紋擴展率模型。在此基礎上，對深海耐壓球殼的評價、試驗和仿真方法的經(jīng)驗積累進行了總結。其中，團隊創(chuàng)新性提出的考慮保持載荷效應的小時間域裂紋擴展模型、超高強度鋼耐壓艙極限承載能力評估模型、覆蓋全海深的耐壓艙設計與分析系統(tǒng)，填補了國內(nèi)外相關研究的空白，拓展了深海裝備前沿技術的理論體系，具有重要的學術價值。

作者簡介

　　王芳：副研究員，碩士生導師。上海海洋大學深淵科學與技術研究中心副主任；國際期刊《Ocean Engineering》副主編；國際船舶與海洋工程結構大會（International Ship and Offshore Structures Congress）委員；上海市青年科技人才協(xié)會理事；中國船舶力學學會委員。主要從事載人潛水器安全性評估技術、船舶與海洋結構物疲勞性能、船舶與海洋結構物極限強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兵、第十八屆“浦東新區(qū)十大杰出青年”等榮譽。近幾年參與撰寫英文專著1部（獲國家科學技術學術著作出版基金資助），參編英文專著5部、中文專著1部。在國內(nèi)外重要期刊發(fā)表學術論文99篇。參與撰寫專利15項。論文入選 “中國造船工程學會優(yōu)秀學術論文”“領P者5000-中國競聘科技期刊D尖學術論文”。獲上海市科技進步獎二等獎1項、浦東新區(qū)科技進步獎一等獎1項、中國造船工程學會科學技術獎二等獎1項。主持和參研國家J和省部級項目十余項。張建：江蘇科技大學教授，上海海洋大學兼職教授。江蘇科技大學船舶與海工裝備數(shù)字化設計研究所所長，江蘇省優(yōu)秀科技創(chuàng)新團隊《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計與制造的理論和方法研究，開展了殼體抗壓評估與承載力提升、結構仿生設計、開孔與孔端封閉等方面的基礎研究，提出了深海球形耐壓殼極限承載能力預報模型、卵形缺陷球殼和蛋形耐壓殼仿生設計方法。獲江蘇省優(yōu)秀青年基金獲得者、江蘇省333工程中青年學術帶頭人、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；第一作者出版學術專著3部；第一發(fā)明人獲中國發(fā)明專利35件、國際發(fā)明專利6件，轉(zhuǎn)讓14件。主要完成人獲得省部級科技進步二等獎3項、三等獎2項、專利獎4項。主持國家J項目3項、省部級項目4項、其他課題11項。陳峰落：同濟大學國家海底科學觀測系統(tǒng)項目辦公室工程師。主要從事深海載人潛水器耐壓結構設計與制造，及大型海洋工程平臺結構設計和運輸安裝。曾負責11000m馬氏體鎳鋼載人艙設計及6000m鈦合金載人艙設計及制造，并承擔過多個大型海工程洋平臺設計及運輸安裝項目。在內(nèi)國外核心期刊上發(fā)表論文5篇，其中SCI2篇，EI 2篇，會議論文1篇，論文入選 “中國造船工程學會優(yōu)秀學術論文”。參與撰寫專利19項，已授權專利12項。

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