本文關(guān)鍵詞：船體板的屈曲和極限強度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 船體是由加筋板組成的薄壁箱形梁結(jié)構(gòu)。船體梁的總體失效通常取決于甲板、船底板，有時候是舷側(cè)加筋板的屈曲和塑性破壞。因此，對于衡量船體結(jié)構(gòu)的安全性而言，對甲板、底板、舷側(cè)板進行屈曲和極限強度分析是十分重要且必須的。對于加筋板而言，加強筋間的板格之局部屈曲和失效是最基本的失效模式。因此對組合載荷作用下加強筋間的板格的屈曲和極限強度的評估也很重要。 船體板的屈曲和極限強度取決于很多影響因素，主要有：板的幾何尺寸、材料特性、載荷特征、初始缺陷(如初始變形和焊接殘余應(yīng)力)、邊界條件以及腐蝕的影響、疲勞裂紋等。 作用在船體板上的載荷分量通常可以分為面內(nèi)載荷和側(cè)向壓應(yīng)力。面內(nèi)載荷分為軸向壓應(yīng)力或拉應(yīng)力、邊緣剪切應(yīng)力以及面內(nèi)軸向彎曲應(yīng)力。實際的船舶結(jié)構(gòu)中面內(nèi)載荷通常由船體梁的總縱彎曲或者船體梁的扭轉(zhuǎn)引起。側(cè)向壓應(yīng)力則由水壓力和貨物壓力引起。 本文以船體板的屈曲和極限強度為研究目標，主要內(nèi)容有： ·指出研究船體板屈曲和極限強度的意義和目的，簡要回顧了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。并提出本文的研究內(nèi)容； · 考慮殘余應(yīng)力、側(cè)向壓應(yīng)力、開孔和扭轉(zhuǎn)約束對于板格的屈曲強度的影響，討論了各個因素影響下的板格的屈曲強度計算公式。并通過有限元計算對屈曲強度計算公式進行了分析與比較； ·根據(jù)大變形理論，通過板的非線性控制微分方程的分析，得到了各種組合載荷情況下的板格的極限強度計算公式。并考慮初始缺陷對極限強度的影響； · 按照CCS “油船結(jié)構(gòu)直接計算分析指南”(2004)對110，000DWT原油船進行有限元直接計算。針對各種規(guī)定的計算載荷工況，對該船船體結(jié)構(gòu)進行了強度校核。并對其主要的船體板如甲板、底板、舷側(cè)、內(nèi)殼和縱橫向艙壁板等板格進行了平板屈曲校核。
【關(guān)鍵詞】：船體結(jié)構(gòu) 板 直接計算 屈曲強度 極限強度
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：U661
【目錄】：

• 第1章 緒論8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析即存在的問題9-11
• 1.2.1 基于板理論的簡化方法9-10
• 1.2.2 實驗及有限元分析10-11
• 1.2.3 存在的問題11
• 1.3 加筋板的失效模式11-13
• 1.4 加筋板的非線性分析13-15
• 1.5 本文研究的內(nèi)容15-16
• 第2章 船體板的屈曲強度分析16-36
• 2.1 基本假設(shè)16-22
• 2.1.1 板的幾何和材料屬性16-17
• 2.1.2 邊界條件17-18
• 2.1.3 載荷18-19
• 2.1.4 初始缺陷19-22
• 2.2 屈曲強度公式22-23
• 2.2.1 設(shè)計公式22-23
• 2.3 各種缺陷和損傷對板格屈曲強度的影響23-33
• 2.3.1 殘余應(yīng)力的影響23-27
• 2.3.2 側(cè)向壓應(yīng)力的影響27-28
• 2.3.3 開孔的影響28-30
• 2.3.4 扭轉(zhuǎn)約束的影響30-33
• 2.4 計入各種影響因素后的屈曲強度公式33-34
• 2.4.1 縱向壓應(yīng)力載荷作用下的彈性屈曲應(yīng)力公式33-34
• 2.4.2 橫向壓應(yīng)力載荷作用下的彈性屈曲應(yīng)力公式34
• 2.4.3 剪切應(yīng)力載荷作用下的彈性屈曲應(yīng)力公式34
• 2.5 計算公式和有限元結(jié)果的比較34-36
• 第3章 船體板的極限強度分析36-54
• 3.1 板的極限強度標準和校核36-39
• 3.2 組合載荷作用下板格的極限強度公式39-48
• 3.2.1 板的非線性控制微分方程39
• 3.2.2 縱向壓應(yīng)力載荷和側(cè)向壓力共同作用下的板格的極限強度公式39-44
• 3.2.3 側(cè)向壓力作用下的板格的極限強度公式44
• 3.2.4 橫向壓應(yīng)力載荷和側(cè)向壓應(yīng)力共同作用下的板格的極限強度公式44-47
• 3.2.5 剪應(yīng)力和側(cè)向壓力共同作用下的板格的極限強度公式47-48
• 3.2.6 軸向載荷、剪應(yīng)力和側(cè)向壓應(yīng)力共同作用下的板格的極限強度公式48
• 3.3 算例48-52
• 3.3.1 單軸向壓應(yīng)力作用下的正方形板格的極限強度49
• 3.3.2 矩形板格在縱向或者橫向壓應(yīng)力作用下的極限強度49-50
• 3.3.3 雙軸向壓應(yīng)力載荷作用下的板格的極限強度50-51
• 3.3.4 縱向壓應(yīng)力和剪應(yīng)力作用下的正方形板格的極限強度51-52
• 3.4 屈曲強度和極限強度的比較52-54
• 第4章 110000 DWT原油船艙段有限元計算分析54-67
• 4.1 概述54-55
• 4.2 有限元模型55-61
• 4.2.1 計算模型55
• 4.2.2 坐標系55
• 4.2.3 材料特性55
• 4.2.4 分組55-56
• 4.2.5 單元特性56-57
• 4.2.6 整體有限元模型57-61
• 4.3 邊界條件61-62
• 4.4 計算工況及載荷計算62-66
• 4.4.1 一道縱艙壁油船計算工況62-64
• 4.4.2 載荷64-66
• 4.5 計算結(jié)果66-67
• 第5章 110,000DWT原油船結(jié)構(gòu)強度及平板屈曲校核67-76
• 5.1 強度校核67-72
• 5.1.1 許用應(yīng)力67-68
• 5.1.2 梁單元應(yīng)力結(jié)果及校核68-71
• 5.1.3 板單元應(yīng)力結(jié)果及校核71-72
• 5.2 平板屈曲檢查72-76
• 5.2.1 一般規(guī)定72-73
• 5.2.2 平板屈曲強度有限元校核方法73-75
• 5.2.3 屈曲強度分析75-76
• 第6章 結(jié)論76-77
• 參考文獻77-81
• 致謝81-82
• 附錄82-86
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文86

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