本文關(guān)鍵詞：復(fù)合載荷作用下船體極限強(qiáng)度計(jì)算研究

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【摘要】：不同于傳統(tǒng)的以線彈性理論為基礎(chǔ)的船體結(jié)構(gòu)總縱強(qiáng)度校核方法，極限強(qiáng)度的定義由于考慮了局部構(gòu)件的失效以及材料和幾何非線性的影響，能更準(zhǔn)確地對(duì)船體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度儲(chǔ)備進(jìn)行評(píng)估，從而能在保證結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性的基礎(chǔ)上，提高船舶材料的利用率。 現(xiàn)有的研究中對(duì)船體極限強(qiáng)度的計(jì)算大多圍繞剖面結(jié)構(gòu)的純彎或純扭極限強(qiáng)度進(jìn)行，而沒(méi)有考慮其他外載荷對(duì)船體結(jié)構(gòu)的作用。但船體結(jié)構(gòu)在航行過(guò)程中實(shí)際受到的是彎矩、扭矩、貨物載荷、靜水壓力以及水動(dòng)壓力等多種外載荷的聯(lián)合作用，，這些外載荷勢(shì)必都會(huì)對(duì)船體的極限強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。因此有必要對(duì)結(jié)構(gòu)在復(fù)合載荷作用下的極限強(qiáng)度進(jìn)行研究。圍繞這一目的，本文采用非線性有限元法，在合理地考慮結(jié)構(gòu)初始缺陷、邊界條件、單元尺寸類型等影響因素的基礎(chǔ)上，主要完成了以下幾個(gè)方面的工作： 1）回顧了極限強(qiáng)度在船舶結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的發(fā)展歷程，介紹了幾種研究極限強(qiáng)度的常用方法，并對(duì)非線性有限元法的原理進(jìn)行了詳細(xì)地闡述； 2）介紹了加筋板結(jié)構(gòu)的6種破壞模式，并對(duì)130m多用途江海直達(dá)船船底加筋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了復(fù)合載荷作用下的極限強(qiáng)度計(jì)算研究，探討了雙向軸壓力和側(cè)面壓力對(duì)結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的影響； 3）對(duì)一經(jīng)典箱型梁模型進(jìn)行了純彎極限強(qiáng)度的計(jì)算并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行了對(duì)比分析，驗(yàn)證了非線性有限元法求解結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度問(wèn)題的可靠性； 4）對(duì)同一經(jīng)典箱型梁模型在彎扭組合載荷以及外部水壓力的聯(lián)合作用下的極限強(qiáng)度進(jìn)行了研究，證明了外部水壓力對(duì)于結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的影響，并擬合得到了極限彎矩和極限扭矩的關(guān)系式； 5）以130m多用途江海直達(dá)船艙段模型為研究對(duì)象，結(jié)合不同裝載航行工況，對(duì)其進(jìn)行了復(fù)合載荷作用下的極限強(qiáng)度計(jì)算研究，并在此基礎(chǔ)上提出了一套有效地評(píng)估船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度儲(chǔ)備的計(jì)算方法。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合載荷 極限強(qiáng)度 非線性有限元 加筋板 箱型梁 江海直達(dá)船
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U661.43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 立題背景和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況11
• 1.3 船體極限強(qiáng)度計(jì)算方法概述11-15
• 1.3.1 直接計(jì)算法12
• 1.3.2 理想結(jié)構(gòu)單元法12-13
• 1.3.3 逐步破壞法13
• 1.3.4 非線性有限元法13-15
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和研究方法15-16
• 第2章 非線性有限元法原理16-26
• 2.1 引言16-17
• 2.2 非線性有限元問(wèn)題的分類17-19
• 2.2.1 材料非線性17-18
• 2.2.2 幾何非線性18
• 2.2.3 邊界非線性18-19
• 2.3 非線性有限元法原理19-26
• 2.3.1 迭代逼近法20
• 2.3.2 增量法20-21
• 2.3.3 牛頓—拉普森迭代法21-23
• 2.3.4 修正的牛頓—拉普森迭代法23
• 2.3.5 弧長(zhǎng)法23-26
• 第3章 Equation Chapter 1 Section 3 復(fù)合載荷作用下加筋板極限強(qiáng)度研究26-40
• 3.1 引言26-27
• 3.2 加筋板失效模式27-29
• 3.3 加筋板極限強(qiáng)度有限元計(jì)算研究29-39
• 3.3.1 加筋板尺寸及材料屬性29-30
• 3.3.2 加筋板有限元模型30-31
• 3.3.3 初始缺陷31-32
• 3.3.4 邊界條件32-33
• 3.3.5 外載荷33-34
• 3.3.6 計(jì)算結(jié)果與分析34-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 Equation Section (Next) 復(fù)合載荷作用下箱型梁極限強(qiáng)度研究40-58
• 4.1 引言40
• 4.2 箱型梁極限強(qiáng)度有限元計(jì)算研究40-57
• 4.2.1 箱型梁模型尺寸及材料屬性40-41
• 4.2.2 箱型梁有限元模型41-42
• 4.2.3 邊界條件42
• 4.2.4 外載荷42
• 4.2.5 中垂純彎作用下的極限強(qiáng)度研究42-44
• 4.2.6 彎扭組合作用下的極限強(qiáng)度研究44-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 第5章 復(fù)合載荷作用下江海直達(dá)船極限強(qiáng)度研究58-74
• 5.1 引言58-59
• 5.2 江海直達(dá)船極限強(qiáng)度有限元計(jì)算研究59-70
• 5.2.1 江海直達(dá)船結(jié)構(gòu)尺寸及材料屬性59-61
• 5.2.2 有限元模型61-62
• 5.2.3 邊界條件62-63
• 5.2.4 外載荷63
• 5.2.5 純彎極限強(qiáng)度研究63-65
• 5.2.6 不同工況下的極限強(qiáng)度研究65-68
• 5.2.7 彎扭極限強(qiáng)度研究68-70
• 5.3 極限強(qiáng)度衡準(zhǔn)研究70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-74
• 第6章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 創(chuàng)新點(diǎn)74
• 6.2 本文主要研究工作總結(jié)74-75
• 6.3 進(jìn)一步的研究工作展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 萬(wàn)正權(quán),徐秉漢,朱邦俊;彈塑性板殼結(jié)構(gòu)非線性有限元分析[J];船舶力學(xué);1997年01期

2 徐向東,崔維成,冷建興,孫兆康,祁恩榮;箱型梁極限承載能力試驗(yàn)與理論研究[J];船舶力學(xué);2000年05期

3 何福志,萬(wàn)正權(quán);船體結(jié)構(gòu)總縱極限強(qiáng)度的簡(jiǎn)化逐步破壞分析[J];船舶力學(xué);2001年05期

4 張愛(ài)鋒,萬(wàn)正權(quán);船體梁扭轉(zhuǎn)極限承載能力的有限元分析[J];船舶力學(xué);2004年05期

5 譚開忍;李小平;;船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度研究進(jìn)展[J];船舶;2006年05期

6 楊平,石城林;船體梁總縱極限強(qiáng)度的簡(jiǎn)化計(jì)算與參數(shù)分析[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2003年05期

7 賀雙元;吳衛(wèi)國(guó);陸浩華;;運(yùn)用MARC進(jìn)行箱梁的極限強(qiáng)度分析[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2006年05期

本文編號(hào)：825349