本文關(guān)鍵詞：加筋板格高級屈曲分析方法研究

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【摘要】：加筋板格是船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)的基本強度構(gòu)件,精確計算加筋板格屈曲和極限強度是評估船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)。隨著船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)的大型化,一方面加筋板格可能承受復(fù)雜、極端的載荷,另一方面需要校核的加筋板格數(shù)量巨大。國際船級社協(xié)會(IACS)在雙殼油船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范(CSR-OT 2006)中要求采用高級屈曲分析方法對船體板格進行校核。本文以中國船級社(CCS)科研項目為背景,開展加筋板格高級屈曲分析方法研究,并開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的計算軟件,對船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)安全性評估具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。本文首先闡述了加筋板格屈曲和極限強度分析方法的研究現(xiàn)狀,介紹了目前主要的高級屈曲分析軟件,開展了矩形板格極限強度研究、加筋板格極限強度研究、模型試驗比較驗證和軟件系統(tǒng)測試,主要研究工作如下:(1)基于板的彈性大撓度理論和剛塑性分析方法(EPM),給出了有初始缺陷的矩形板格在雙向軸壓和側(cè)向壓力聯(lián)合作用下極限強度的計算方法;以板格模型試驗的20塊矩形板格為例進行極限強度分析,驗證了矩形板格EPM方法的合理性和計算精度;討論了初始缺陷、橫向應(yīng)力和側(cè)向壓力對矩形板格在主要承受縱向壓縮作用下的極限強度的影響。(2)將加筋板格的破壞模式分為五類,即加筋板格整體失效、縱向加筋子板格整體失效、縱向加強筋梁柱型失效、縱向加強筋扭曲失效以及加筋板格全部屈服;基于正交異性板和梁的彈性大撓度理論和剛塑性分析方法,給出了加筋板格極限強度的計算方法;以縱向和正交加筋板格模型試驗的21只加筋板格為例進行極限強度分析,驗證了加筋板格EPM方法的合理性和計算精度。(3)闡述了非線性有限元方法(FEM)的建模要求和計算步驟;簡紹了德國船級社(GL)開展的模型試驗的加筋板格、加載裝置和試驗結(jié)果;以GL模型試驗的4只加筋板格為對象,采用FEM和EPM方法進行了加筋板格極限強度比較研究。(4)介紹了EPM軟件系統(tǒng)功能模塊和計算流程;選擇CSR-OT背景文件中的系列標(biāo)準(zhǔn)考題,采用EPM軟件和挪威船級社(DNV)軟件(PULS)進行了比較計算;選擇四種典型加筋板格,采用EPM軟件、PULS和協(xié)調(diào)共同規(guī)范(HCSR)方法進行了雙向應(yīng)力能力曲線比較計算;測試了EPM軟件的可靠性和計算能力。
【關(guān)鍵詞】：加筋板格 高級屈曲分析 EPM軟件 比較研究 雙向應(yīng)力能力
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U661.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究綜述14-20
• 1.2.1 矩形板格極限強度研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 加筋板格極限強度研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 高級屈曲軟件研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 本文研究內(nèi)容20-21
• 第2章 矩形板格EPM方法研究21-35
• 2.1 基本假設(shè)21-24
• 2.2 彈性大撓度理論24-25
• 2.3 剛塑性分析25-27
• 2.4 算例分析27-30
• 2.5 初始缺陷和聯(lián)合載荷影響30-33
• 2.6 小結(jié)33-35
• 第3章 加筋板格EPM方法研究35-47
• 3.1 失效模式分析35
• 3.2 模式A35-38
• 3.3 模式B38-39
• 3.4 模式C39-40
• 3.5 模式D40-41
• 3.6 模式E41
• 3.7 算例分析41-46
• 3.8 小結(jié)46-47
• 第4章 加筋板格極限強度比較研究47-61
• 4.1 非線性有限元方法47-51
• 4.2 GL模型試驗51-55
• 4.3 比較研究55-60
• 4.4 小結(jié)60-61
• 第5章 高級屈曲軟件系統(tǒng)及測試61-75
• 5.1 軟件系統(tǒng)61-63
• 5.2 系列標(biāo)準(zhǔn)考題測試63-71
• 5.2.1 T型鋼加筋板格63-65
• 5.2.2 角型鋼加筋板格65-67
• 5.2.3 球扁鋼加筋板格67-69
• 5.2.4 扁鋼加筋板格69-71
• 5.3 雙向屈曲能力比較計算71-73
• 5.4 小結(jié)73-75
• 總結(jié)與展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81-82
• 致謝82

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本文編號：1060980