發(fā)布時(shí)間：2017-10-23 21:35

  本文關(guān)鍵詞：薄壁結(jié)構(gòu)截面剪切特性計(jì)算與加筋研究

  更多相關(guān)文章： 薄壁結(jié)構(gòu) 剪切 加筋 編程

【摘要】：隨著世界航運(yùn)業(yè)的發(fā)展與我國(guó)海軍“從淺藍(lán)走向深藍(lán)”的戰(zhàn)略部署,對(duì)于船舶航速的要求越來越高,對(duì)于商用船舶來說,船舶航速的提高就意味著更高的經(jīng)濟(jì)收益,而對(duì)于軍用艦艇,更快的航行速度意味著更加強(qiáng)大、持久的戰(zhàn)斗力與更加優(yōu)秀的生存能力。隨著雙體船、三體船及一些非對(duì)稱高速船型的發(fā)展,船體橫剖面的形狀越來越趨于復(fù)雜。對(duì)于現(xiàn)有的船舶工程計(jì)算領(lǐng)域來說,一般采用近似的鐵木辛柯梁方法,以船體剖面在船寬、型深兩個(gè)方向上的投影面積為剪切修正面積。但是這種方法并沒有考慮剪力滯后的影響,計(jì)算結(jié)果與實(shí)際相差較大。本文將采用等效靜矩方法來考慮剪力滯后的影響,從而精確計(jì)算剖面的剪切修正面積。 國(guó)內(nèi)對(duì)于船體剖面剪切修正的精確計(jì)算仍然處于空白,若船舶需要對(duì)剪切流進(jìn)行計(jì)算,就需要從DNV等船級(jí)社高價(jià)購(gòu)買相關(guān)軟件。國(guó)內(nèi)研究學(xué)者對(duì)于類似船體剖面的薄壁斷面剪切流計(jì)算已經(jīng)進(jìn)行了比較充足的理論推導(dǎo),本文就嘗試?yán)肅++語言來編寫相關(guān)程序。但是對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)加筋剪切研究這一領(lǐng)域,已有的按照集中面積加筋方法存在著比較大的理論缺陷,在計(jì)算時(shí)忽略了加筋結(jié)構(gòu)截面形狀的影響。作為本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn),作者試圖推導(dǎo)一種新的方法來進(jìn)行薄壁加筋結(jié)構(gòu)的剪切計(jì)算。 本文主要的研究目的有以下兩個(gè)： 一是利用編程語言對(duì)類船體剖面剪切特性進(jìn)行精確數(shù)值計(jì)算,并與實(shí)際工程應(yīng)用中的投影面積比較,確定相關(guān)的修正系數(shù)。 二是對(duì)加筋薄壁結(jié)構(gòu)剪切計(jì)算進(jìn)行相關(guān)理論推導(dǎo)與數(shù)值計(jì)算推導(dǎo),并編寫相關(guān)程序。 本文計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)于未加筋船體剖面,某一方向上的剪切面積修正系數(shù)隨著該方向的單元構(gòu)件數(shù)增多而減小。對(duì)于加筋船體剖面來說,本文推導(dǎo)的分匯流法與原有的集中面積法在計(jì)算中各有優(yōu)劣,由計(jì)算結(jié)果可以看出加筋對(duì)于船體剖面剪切計(jì)算的影響不可以忽略。
【關(guān)鍵詞】：薄壁結(jié)構(gòu) 剪切 加筋 編程
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U661.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.2.1 薄壁梁理論的發(fā)展11-12
• 1.2.2 圖論的介紹12-13
• 1.2.3 加筋薄壁結(jié)構(gòu)剪切特性的計(jì)算13
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 2 各類剪切應(yīng)力概述14-29
• 2.1 彎曲剪應(yīng)力14-18
• 2.1.1 開口薄壁梁斷面彎曲剪應(yīng)力計(jì)算14-16
• 2.1.2 單閉室薄壁梁彎曲剪應(yīng)力計(jì)算16-17
• 2.1.3 多閉室薄壁梁彎曲剪應(yīng)力和對(duì)應(yīng)的彎曲中心計(jì)算17-18
• 2.2 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力18-24
• 2.2.1 等斷面薄壁梁的自由扭轉(zhuǎn)計(jì)算18-21
• 2.2.2 狹長(zhǎng)矩形斷面的自由扭轉(zhuǎn)計(jì)算21-22
• 2.2.3 單閉室薄壁斷面的自由扭轉(zhuǎn)計(jì)算22-23
• 2.2.4 多閉室薄壁斷面的自由扭轉(zhuǎn)計(jì)算23-24
• 2.3 薄壁斷面的約束扭轉(zhuǎn)24-28
• 2.3.1 開口薄壁桿件的翹曲計(jì)算24-25
• 2.3.2 閉口薄壁桿件的翹曲25
• 2.3.3 開口薄壁梁的約束扭轉(zhuǎn)25-27
• 2.3.4 開口薄壁斷面扇性幾何特性計(jì)算27-28
• 2.3.5 閉口薄壁梁的約束扭轉(zhuǎn)28
• 2.3.6 閉口梁截面扇性剪應(yīng)力計(jì)算28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 薄壁斷面剪切特性數(shù)值計(jì)算方法29-42
• 3.1 剖面剪切特性計(jì)算的矩陣表達(dá)29-34
• 3.1.1 扇性坐標(biāo)計(jì)算方法29-31
• 3.1.2 布雷特剪流(自由扭轉(zhuǎn)剪流)數(shù)值運(yùn)算31-32
• 3.1.3 彎曲剪流數(shù)值計(jì)算32-34
• 3.1.4 二次剪流(扇性剪流)的數(shù)值運(yùn)算34
• 3.2 運(yùn)用圖論算法計(jì)算薄壁斷面剪切特性34-38
• 3.2.1 圖論概述34-35
• 3.2.2 若干圖論矩陣的引入35-38
• 3.2.3 在數(shù)值計(jì)算中利用的圖論兩個(gè)重要結(jié)論38
• 3.3 扇性坐標(biāo)值圖論推導(dǎo)38-40
• 3.4 布雷特剪流的圖論計(jì)算40
• 3.5 彎曲剪流及二次剪流的圖論計(jì)算40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 4 薄壁斷面的加筋處理42-48
• 4.1 按集中面積加筋處理方法42-45
• 4.1.1 按面積加筋對(duì)斷面扇性坐標(biāo)的影響42-43
• 4.1.2 按面積加筋對(duì)扇性剪流與彎曲剪流的影響43-45
• 4.1.3 按集中面積加筋方法的思考45
• 4.2 分匯流方法對(duì)薄壁斷面進(jìn)行加筋處理45-47
• 4.2.1 分匯流法思想介紹45-46
• 4.2.2 分匯流加筋方法的圖論計(jì)算46-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 5 船體剖面剪切特性數(shù)值計(jì)算算例48-61
• 5.1 編程思想概括49
• 5.1.1 編程語言的選擇及流程圖49
• 5.2 未加筋斷面計(jì)算49-58
• 5.2.1 閉口船舶斷面的計(jì)算49-56
• 5.2.2 開口船舶斷面計(jì)算56-58
• 5.3 加筋斷面計(jì)算58-60
• 5.3.1 按集中面積加筋計(jì)算58-59
• 5.3.2 按分匯流法加筋計(jì)算59-60
• 5.3.3 兩種計(jì)算方法比較60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 6 論文總結(jié)與展望61-63
• 6.1 論文總結(jié)61
• 6.2 相關(guān)工作展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 附錄A 船體剖面各單元剪切應(yīng)力計(jì)算結(jié)果65-77
• 附錄B 節(jié)點(diǎn)與單元類定義及成員函數(shù)代碼77-81
• 致謝81-82

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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3 ;GEOMETRICALLY NONLINEAR FINITE ELEMENT MODEL OF SPATIAL THIN-WALLED BEAMS WITH GENERAL OPEN CROSS SECTION[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2009年01期

4 楊綠峰;任曉軍;陳建芳;祝云琪;;有限元法研究閉口薄壁桿件約束扭轉(zhuǎn)[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

5 胡毓仁,陳伯真;一種新的薄壁桿件單元扭轉(zhuǎn)剛度矩陣[J];計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)及其應(yīng)用;1988年03期

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王兆強(qiáng);考慮剪切變形影響的薄壁鋼梁分析方法與應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1085506