本文關(guān)鍵詞：基于ABAQUS的VUMAT開發(fā)及在船舶舷側(cè)結(jié)構(gòu)耐撞性能試驗(yàn)中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 板 加筋板 耐撞性能 試驗(yàn)研究 RTCL失效準(zhǔn)則 有限元仿真

【摘要】：雖然人們一直在不懈努力以防止船舶碰撞事故的發(fā)生,但可以肯定的是,這些事故將繼續(xù)發(fā)生。隨著社會對安全需求的不斷增加,進(jìn)一步開展提高提高船舶耐撞性的研究迫在眉睫。本文通過中小尺度舷側(cè)結(jié)構(gòu)耐撞性能試驗(yàn),同時結(jié)合在ABAQUS開發(fā)的VUMAT用有限元法對船體結(jié)構(gòu)基本組件板和加筋板的耐撞性能進(jìn)行研究。首先,重點(diǎn)介紹了船舶碰撞領(lǐng)域內(nèi)試驗(yàn)法和有限元法的發(fā)展現(xiàn)狀,分類介紹和總結(jié)了韌性斷裂模型,確定了本文采用的失效準(zhǔn)則。其次,在已有試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步設(shè)計進(jìn)行了中等尺度和小尺度舷側(cè)結(jié)構(gòu)耐撞性能試驗(yàn)。在中等尺度舷側(cè)結(jié)構(gòu)耐撞性試驗(yàn)中,考查了殼板厚度、加強(qiáng)筋尺寸、橫向強(qiáng)加強(qiáng)筋、撞擊部位對加筋板防碰撞能力的影響;在小尺度舷側(cè)結(jié)構(gòu)耐撞性試驗(yàn)中,對方板與加筋板、圓板的耐撞性能進(jìn)行了比較分析,考查了方板尺寸和邊界條件對方板防碰撞能力的影響。再次,基于J2流動理論和徑向返回計算法并結(jié)合各向同性強(qiáng)化,編寫了RTCL失效準(zhǔn)則的用戶材料模型應(yīng)并將其用于ABAQUS/Explicit,對有關(guān)文獻(xiàn)中可用試驗(yàn)的有限元仿真確認(rèn)了RTCL失效準(zhǔn)則對各種應(yīng)力狀態(tài)的不同幾何尺寸構(gòu)件的斷裂問題的適用性和準(zhǔn)確性。然后,在ABAQUS/Explicit中使用RTCL失效準(zhǔn)則對試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷哪妥残赃M(jìn)行有限元仿真。有限元仿真與試驗(yàn)的數(shù)據(jù)曲線和損傷現(xiàn)象都高度吻合,這一方面說明了本文有限元仿真的前處理較為合理,另一個方面也說明了使用RTCL損傷準(zhǔn)則可以較準(zhǔn)確地預(yù)報舷側(cè)結(jié)構(gòu)的防碰撞能力。最后,總結(jié)全文并進(jìn)行展望。
【關(guān)鍵詞】：板 加筋板 耐撞性能 試驗(yàn)研究 RTCL失效準(zhǔn)則 有限元仿真
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U661.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-25
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 船舶碰撞問題研究10-14
• 1.3 韌性斷裂模型14-24
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容24-25
• 2 船舶舷側(cè)結(jié)構(gòu)耐撞性能試驗(yàn)研究25-50
• 2.1 試驗(yàn)開展的目的25
• 2.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計的基本原則25
• 2.3 中型舷側(cè)模型試驗(yàn)25-38
• 2.4 小型舷側(cè)模型試驗(yàn)38-49
• 2.5 本章小結(jié)49-50
• 3 基于ABAQUS的VUMAT開發(fā)50-70
• 3.1 基本理論50-60
• 3.2 RTCL準(zhǔn)則在VUMAT中的實(shí)現(xiàn)60-62
• 3.3 對RTCL準(zhǔn)則的算例驗(yàn)證62-69
• 3.4 本章小結(jié)69-70
• 4 船舶舷側(cè)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)Ｐ团鲎卜抡婺M70-84
• 4.1 有限元仿真模擬關(guān)鍵技術(shù)70-74
• 4.2 舷側(cè)結(jié)構(gòu)有限元計算74-83
• 4.3 本章小結(jié)83-84
• 5 全文總結(jié)與展望84-86
• 5.1 全文總結(jié)84-85
• 5.2 研究展望85-86
• 致謝86-87
• 參考文獻(xiàn)87-92
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和參與的研究項(xiàng)目92

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本文編號：744699