三體船連接橋應(yīng)力集中區(qū)域優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 07:45
為了有效減少連接橋應(yīng)力集中現(xiàn)象和提高三體船壽命,以某小型三體船為例,利用有限元方法計(jì)算連接橋在多種工況下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,確定應(yīng)力集中區(qū)域,對(duì)比轉(zhuǎn)角處不同半徑的圓弧形狀對(duì)連接橋結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中區(qū)域的優(yōu)化效果。計(jì)算結(jié)果表明:隨著轉(zhuǎn)角處圓弧半徑增加,轉(zhuǎn)角處應(yīng)力減小,結(jié)構(gòu)重量降低,且兩者與圓弧半徑近似成線性關(guān)系;通過增加連接橋轉(zhuǎn)角處圓弧半徑有利于減少應(yīng)力集中,降低結(jié)構(gòu)重量。
【文章來源】:江蘇船舶. 2020,37(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
三體船布置圖
全船有限元模型
對(duì)全船進(jìn)行有限元計(jì)算,各工況下連接橋與主船體、片體連接處及轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力值見表4。從表4可見,工況4中連接橋轉(zhuǎn)角處最大應(yīng)力顯著高于其他工況,高達(dá)136 MPa,已經(jīng)接近許用應(yīng)力,顯示該處存在著較嚴(yán)重的應(yīng)力集中問題。工況4的連接橋應(yīng)力云圖和轉(zhuǎn)角處局部應(yīng)力云圖分別見圖3~圖4。由于連接橋轉(zhuǎn)角是橫向構(gòu)件和垂向構(gòu)件交匯的地方,存在結(jié)構(gòu)型線的突變,該處應(yīng)力較大,是應(yīng)力集中的重點(diǎn)區(qū)域,因此有必要開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化,讓結(jié)構(gòu)更平滑地過渡,以降低連接橋應(yīng)力集中水平。圖4 局部應(yīng)力云圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三體船新型分布式連接橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[J]. 黃立為,魏成柱,陳爐云,梁曉鋒,易宏. 中國艦船研究. 2020(05)
[2]三體船橫艙壁拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)及力學(xué)分析[J]. 張聰,賈德君,李范春,欽倫洋. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(06)
[3]三體船連接橋材料及疲勞分析[J]. 周萍,臧毅. 江蘇科技信息. 2016(12)
[4]三體船連接橋新型結(jié)構(gòu)形式研究[J]. 操安喜,張大鵬,許君迪,倪晨,王宇澄. 船舶力學(xué). 2013(Z1)
[5]三體船連接橋結(jié)構(gòu)型式研究[J]. 徐敏,張世聯(lián). 船舶工程. 2011(S2)
碩士論文
[1]三體船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及有限元分析[D]. 張超.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]高速三體船結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計(jì)研究[D]. 楊趙華.武漢理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3114889
【文章來源】:江蘇船舶. 2020,37(05)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
三體船布置圖
全船有限元模型
對(duì)全船進(jìn)行有限元計(jì)算,各工況下連接橋與主船體、片體連接處及轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力值見表4。從表4可見,工況4中連接橋轉(zhuǎn)角處最大應(yīng)力顯著高于其他工況,高達(dá)136 MPa,已經(jīng)接近許用應(yīng)力,顯示該處存在著較嚴(yán)重的應(yīng)力集中問題。工況4的連接橋應(yīng)力云圖和轉(zhuǎn)角處局部應(yīng)力云圖分別見圖3~圖4。由于連接橋轉(zhuǎn)角是橫向構(gòu)件和垂向構(gòu)件交匯的地方,存在結(jié)構(gòu)型線的突變,該處應(yīng)力較大,是應(yīng)力集中的重點(diǎn)區(qū)域,因此有必要開展結(jié)構(gòu)優(yōu)化,讓結(jié)構(gòu)更平滑地過渡,以降低連接橋應(yīng)力集中水平。圖4 局部應(yīng)力云圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三體船新型分布式連接橋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[J]. 黃立為,魏成柱,陳爐云,梁曉鋒,易宏. 中國艦船研究. 2020(05)
[2]三體船橫艙壁拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)及力學(xué)分析[J]. 張聰,賈德君,李范春,欽倫洋. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(06)
[3]三體船連接橋材料及疲勞分析[J]. 周萍,臧毅. 江蘇科技信息. 2016(12)
[4]三體船連接橋新型結(jié)構(gòu)形式研究[J]. 操安喜,張大鵬,許君迪,倪晨,王宇澄. 船舶力學(xué). 2013(Z1)
[5]三體船連接橋結(jié)構(gòu)型式研究[J]. 徐敏,張世聯(lián). 船舶工程. 2011(S2)
碩士論文
[1]三體船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及有限元分析[D]. 張超.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]高速三體船結(jié)構(gòu)輕型化設(shè)計(jì)研究[D]. 楊趙華.武漢理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3114889
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