為探究船體結構在波浪中的逐次崩潰行為,本文設計并制作了三艙段鋁合金船模,在波浪水池中進行了結構崩潰實驗,采用模型實驗法結合有限元分析法探究船體結構波浪中逐次崩潰特性.結果表明,波浪中船體的崩潰是外部水壓與整體總縱彎矩共同作用的結果,外部水壓力顯著的降低了船體結構的承載能力. 

【文章來源】：武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2020,44(06)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

波浪中船體結構崩潰實驗流程

實驗中船底結構受到縱壓和水壓的聯(lián)合作用,為探究崩潰時刻船底應力分布的特性,對實驗船模結構進行了縱壓單獨作用及水壓單獨作用時的有限元計算分析,計算結果見圖9所示.在兩端壓載形成的縱壓載荷作用下,船模呈現(xiàn)中拱狀態(tài),船底板受壓,同一剖面沿船寬方向船底各位置處的縱向壓應力基本相同(圖9中虛線所示);在水壓作用下,船底板架發(fā)生整體變形,同時板格也發(fā)生局部變形,在二者聯(lián)合作用下,船中剖面沿船寬方向船底各位置處的縱向壓應力分布見圖9中實線所示.由圖9可知,是由于水壓作用使得船底各位置處沿船寬方向的縱向壓應力呈“幾”字形分布.3.3 極限承載能力

實驗船模各艙段長2.25 m,模型總長6.75 m、型寬1.0 m、型深0.3 m.艏艉加載艙段的端部甲板各有長0.3 m、寬0.5 m的開口,以便在艏艉端放固定壓鐵,形成靜水彎矩.艏艉艙段甲板和船底均布3道加強筋,縱骨尺寸為20 mm×3 mm,橫向強框架尺寸為50 mm×3 mm,板厚3 mm;中間艙段甲板大開口,甲板條寬0.3 m,船底均布3道加強筋,縱骨尺寸為20 mm×1.5 mm,橫向強框架尺寸為30 mm×1.5 mm,板厚1.5 mm;實驗模型結構圖見圖2.考慮造波水池實際的造波能力,為保證模型結構承載能力要小于所受外力發(fā)生崩潰,實驗模型采用強度相對較弱的3105-O態(tài)鋁合金,根據(jù)材料試樣拉伸實驗結果,其屈服強度取為40 MPa,相關力學性能指標見表1.

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]小水線面雙體船彎扭極限強度試驗研究[J]. 馮欣潤,裴志勇,葉帆,王慧彩,楊平,朱凌.  武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2018(03)
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本文編號：3603666