本文關(guān)鍵詞：高速三體船結(jié)構(gòu)力學特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 船體的結(jié)構(gòu)設(shè)計一般是采用規(guī)范設(shè)計和直接計算兩種方法來完成。由于船舶尺度的增大以及新船型的開發(fā),世界各國的船級社都在尋找既先進科學又合理可靠的新的設(shè)計方法,因此船舶結(jié)構(gòu)強度直接計算法的應(yīng)用日趨廣泛。由于船舶結(jié)構(gòu)本身以及外部載荷的復雜性,準確預(yù)報結(jié)構(gòu)強度是一項非常困難的任務(wù)。有限元的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的船舶結(jié)構(gòu)力學發(fā)生了根本變革,過去手算方法不能解決的問題,用有限元法可迎刃而解,并能進行整體結(jié)構(gòu)分析,從而改變了傳統(tǒng)的把總強度與局部強度分開來進行計算的概念。 三體船是近年來倍受國內(nèi)外關(guān)注的一種新船型。與單體船和雙體船相比,三體船具有良好的橫穩(wěn)性、耐波性、興波阻力特性,以及總布置靈活和較好的生存能力等,已成為國內(nèi)外新船型研究的熱點。由于三體船本身結(jié)構(gòu)和載荷的復雜性,其結(jié)構(gòu)分析較單體船和雙體船要復雜,對其研究設(shè)計工作還非常有限,國內(nèi)外尚無相應(yīng)的設(shè)計依據(jù)。 本文從三體船的研究現(xiàn)狀入手,分析了該船型的結(jié)構(gòu)特點和總體性能,對其所受載荷進行了初步的分析探討,參考有關(guān)規(guī)范和文獻,對一艘長54m的小水線面三體船結(jié)構(gòu)進行初步的設(shè)計,并采用有限元程序建立全船的有限元模型,進行全船的有限元分析,給出其應(yīng)力的分布規(guī)律,著重分析連接橋部位的應(yīng)力分布,對該新型船舶結(jié)構(gòu)的受力特征和載荷在結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳遞的路徑進行初步的認識了解。全船有限元分析的關(guān)鍵在于外載荷的平衡調(diào)整,本文基于優(yōu)化設(shè)計的思想,提出一種載荷平衡調(diào)整的方法,運用該方法得到該三體船在各工況下的吃水及縱傾角度。在外載荷基本平衡的條件下,利用慣性釋放進行邊界條件的處理。 本文還對連接橋的濕甲板板架進行了在砰擊載荷下的彈塑性瞬態(tài)動力響應(yīng)的計算分析,并在重量基本相等的條件下,對橫骨架式、縱骨架式和密加筋三種結(jié)構(gòu)形式的動力響應(yīng)進行了比較,數(shù)值模擬的結(jié)果表明密加筋的結(jié)構(gòu)形式抵抗砰擊能力要優(yōu)于橫骨架式和縱骨架式結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：三體船 結(jié)構(gòu)設(shè)計 有限元 連接橋 砰擊響應(yīng)
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：U661.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題的目的與意義9
• 1.2 三體船的發(fā)展概況以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 高速三體船結(jié)構(gòu)設(shè)計思路11-13
• 1.4 本文的工作內(nèi)容13-14
• 第2章 三體船的船型特點及外載荷14-28
• 2.1 船型特點14-19
• 2.1.1 船型14
• 2.1.2 性能特點14-16
• 2.1.3 結(jié)構(gòu)特點16-17
• 2.1.4 連接橋結(jié)構(gòu)17-19
• 2.2 作用于三體船的外載荷19-28
• 2.2.1 概述19-20
• 2.2.2 外載荷的分類20-22
• 2.2.3 外載荷的計算22-28
• 第3章 三體船結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計28-32
• 3.1 引言28
• 3.2 TRISWACH主要尺度參數(shù)28-29
• 3.3 TRISWACH車客渡船結(jié)構(gòu)初步設(shè)計29-31
• 3.4 小結(jié)31-32
• 第4章 三體船結(jié)構(gòu)的力學特性分析32-64
• 4.1 概述32-33
• 4.2 整船三維有限元結(jié)構(gòu)模型33-34
• 4.2.1 坐標系33
• 4.2.2 單元33
• 4.2.3 材料參數(shù)33-34
• 4.2.4 模型規(guī)模34
• 4.3 計算工況及載荷的處理34-40
• 4.3.1 計算工況的選取34-35
• 4.3.2 載荷及其施加方法35-36
• 4.3.3 有限元模型中載荷的平衡調(diào)整36-40
• 4.4 邊界條件40-41
• 4.5 計算結(jié)果41-58
• 4.5.1 靜水正浮工況41-43
• 4.5.2 縱浪中拱工況43-47
• 4.5.3 縱浪中垂工況47-50
• 4.5.4 橫浪中拱工況50-54
• 4.5.5 橫浪中垂工況54-58
• 4.6 有限元計算結(jié)果的分析58-59
• 4.7 結(jié)構(gòu)的局部優(yōu)化59-63
• 4.7.1 添加連接橋局部橫隔板59-61
• 4.7.2 雙層底結(jié)構(gòu)61-63
• 4.8 小結(jié)63-64
• 第5章 連接橋結(jié)構(gòu)砰擊響應(yīng)的計算研究64-78
• 5.1 引言64-65
• 5.2 彈塑性動力分析65-67
• 5.2.1 材料的非線性65-66
• 5.2.2 瞬態(tài)動力響應(yīng)分析66-67
• 5.3 砰擊載荷的確定67-69
• 5.4 計算模型69-71
• 5.5 計算結(jié)果71-77
• 5.5.1 橫骨架式71-72
• 5.5.2 縱骨架式72-75
• 5.5.3 密加筋結(jié)構(gòu)形式75-77
• 5.5.4 結(jié)果對比77
• 5.6 小結(jié)77-78
• 第6章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78
• 6.2 進一步的研究工作展望78-80
• 參考文獻80-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目84

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