船舶結(jié)構(gòu)強度全船有限元計算研究
本文關(guān)鍵詞:船舶結(jié)構(gòu)強度全船有限元計算研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:船舶結(jié)構(gòu)的規(guī)范設(shè)計基本上以船體梁理論以及大量經(jīng)驗公式為基礎(chǔ),存在一定的弊端和局限性。目前,對船舶結(jié)構(gòu)強度進行直接計算方面的研究,基本上都還限于艙段的模型,但是艙段模型的缺點是明顯的。 與內(nèi)河船舶、海船相比,江海通航船舶的艙室布置及結(jié)構(gòu)有自身的特點,所受到的載荷也不盡相同。對于此類船舶,用有限元方法計算時,為了得到比較準確的變形和應(yīng)力結(jié)果,可能需要特殊的處理方法。對全船結(jié)構(gòu)進行強度直接計算顯然更合理。國內(nèi)外主要船級社對大型船船,如大型集裝箱船(具有甲板大開口)等船舶也有采用全船結(jié)構(gòu)強度直接計算分析的指南,由于在計算模型中允許對結(jié)構(gòu)進行簡化處理,其結(jié)果中仍有近似的成分。 由于計算機軟硬件的飛速發(fā)展,采用基于肋距和縱骨間距的有限元網(wǎng)格模型,對全船結(jié)構(gòu)的強度進行直接計算分析原則上已不存在困難,但其工作量很大、涉及因素很多,所以它的應(yīng)用尚不廣泛,尤其在國內(nèi)開展此類分析的方法尚不多見。 本論文以一艘130m江海直達散貨船為對象,對于全船結(jié)構(gòu)有限元直接計算方法及其過程中的各種問題進行了研究和探討。該船船體結(jié)構(gòu)具有大跨度、長通艙、大開口等特點。由于這一系列的特殊性,采取規(guī)范的總強度計算方法難以合理地評估船體強度,且采用艙段模型進行直接計算也存在困難。所以有必要對船體結(jié)構(gòu)進行全船的三維有限元計算分析。采用大型有限元計算軟件MSC/Patran、MSC/Nastran(版本2001r3),對本船的變形和應(yīng)力水平進行計算分析,確定船體結(jié)構(gòu)的高應(yīng)力區(qū)域,,對船體結(jié)構(gòu)的強度進行評估。 計算表明,采用全船結(jié)構(gòu)強度直接計算的方法,是可行的,也是可靠的。
【關(guān)鍵詞】:有限元方法 全船結(jié)構(gòu) 強度 直接計算 慣性釋放
【學(xué)位授予單位】:武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2006
【分類號】:U661.4
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第1章 緒論8-16
- 1.1 引言8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-12
- 1.3 課題研究的目的、意義12-14
- 1.3.1 中國船舶工業(yè)發(fā)展近況12-13
- 1.3.2 課題研究目的及意義13-14
- 1.4 本課題的來源14
- 1.5 本課題的主要研究內(nèi)容和計算方法14-16
- 1.5.1 本課題的主要研究內(nèi)容14-15
- 1.5.2 本課題的主要研究方法15-16
- 第2章 船體結(jié)構(gòu)、模型建立及邊界條件16-36
- 2.1 船體結(jié)構(gòu)說明16-19
- 2.1.1 主尺度和主要參數(shù)16-17
- 2.1.2 結(jié)構(gòu)型式17-19
- 2.2 有限元模型19-35
- 2.2.1 模型范圍19-21
- 2.2.2 坐標系21
- 2.2.3 單元21
- 2.2.4 材料參數(shù)21-22
- 2.2.5 計算模型22-35
- 2.3 邊界條件35-36
- 第3章 載荷計算及許用應(yīng)力36-66
- 3.1 計算工況36-37
- 3.2 空船重量37-38
- 3.3 艙內(nèi)貨物壓力38-42
- 3.3.1 壓載水壓力38-40
- 3.3.2 貨物壓力40-42
- 3.4 舷外水壓力42-62
- 3.4.1 壓載工況44-50
- 3.4.2 滿載工況50-56
- 3.4.3 半載工況56-62
- 3.5 外力平衡的調(diào)整62-65
- 3.6 許用應(yīng)力65-66
- 第4章 主要計算結(jié)果66-114
- 4.1 板單元形心處中面應(yīng)力計算結(jié)果66-97
- 4.2 梁單元軸心應(yīng)力計算結(jié)果97-102
- 4.3 位移計算結(jié)果102-114
- 第5章 結(jié)論與展望114-116
- 5.1 結(jié)論114-115
- 5.2 展望115-116
- 參考文獻116-120
- 致謝120-121
- 攻讀碩士學(xué)位期間的論文發(fā)表情況121
【引證文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條
1 韓強;姚震球;陳家旺;楊新利;;海上風機吊裝船全船結(jié)構(gòu)強度分析[J];船舶;2011年05期
2 吳曉偉;馬偉佳;;剛性充氣艇結(jié)構(gòu)的有限元分析[J];江蘇船舶;2012年05期
3 冀溫凱;糜成杰;魏利;;槽口方箱型船有限元邊界條件施加方法研究[J];江蘇船舶;2012年06期
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 龐子華;油船改裝散貨船方案設(shè)計及分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年
2 黃鋮;無人艇的有限元參數(shù)化建模與變截面優(yōu)化方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年
3 張華;基于共同規(guī)范的油船結(jié)構(gòu)強度直接計算研究[D];武漢理工大學(xué);2010年
4 王靖;基于有限元法的自航甲板駁船結(jié)構(gòu)強度研究[D];武漢理工大學(xué);2011年
5 韓強;海上風機吊裝作業(yè)船全船結(jié)構(gòu)強度分析[D];江蘇科技大學(xué);2011年
6 樊佳;基于設(shè)計波法的艦船整船有限元強度分析[D];華中科技大學(xué);2011年
7 黃重陽;基于響應(yīng)面法的散貨船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D];大連理工大學(xué);2011年
8 向林浩;基于等強度板格穩(wěn)定的船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究[D];武漢理工大學(xué);2007年
9 顧敏芳;針對船舶的PATRAN_FLUENT的接口開發(fā)及其應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2010年
10 楊富茗;80000DWT散貨船冰區(qū)航行有限元強度分析[D];大連海事大學(xué);2012年
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本文編號:253791
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