本文關(guān)鍵詞：碰撞損傷船舶極限強(qiáng)度非線性有限元分析方法研究

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【摘要】：船舶極限強(qiáng)度作為衡量船舶結(jié)構(gòu)抵抗破壞的一種能力,自從在2006年船舶共同規(guī)范頒布之后就成為一項(xiàng)對(duì)船舶結(jié)構(gòu)極限承載能力進(jìn)行描述的重要指標(biāo)。船舶運(yùn)營(yíng)過(guò)程中難免會(huì)發(fā)生事故,而其中碰撞事故占據(jù)大多數(shù)。通過(guò)對(duì)碰撞損傷船舶極限強(qiáng)度的分析研究,可以對(duì)碰撞損傷船舶的結(jié)構(gòu)安全性有更加準(zhǔn)確的判斷。本文對(duì)碰撞損傷船舶極限強(qiáng)度進(jìn)行了研究,并且考慮了碰撞損傷區(qū)域幾何變化、力學(xué)性能變化對(duì)極限強(qiáng)度的影響,提出了一種碰撞損傷船舶極限強(qiáng)度的非線性有限元分析方法。本文首先分析研究了目前最為常用的四種船舶極限強(qiáng)度計(jì)算方法,對(duì)不同方法的原理和計(jì)算流程有了一定的了解,確定使用非線性有限元法來(lái)計(jì)算,并使用船舶共同規(guī)范中所采用的簡(jiǎn)化逐步破壞法來(lái)做對(duì)比。本文建立了碰撞損傷有限元模型的實(shí)例,確定了提取碰撞損傷區(qū)域單元材料屬性、節(jié)點(diǎn)位移的程序,并通過(guò)程序轉(zhuǎn)換為有限元建模命令,建立了碰撞損傷區(qū)域的有限元模型。在使用非線性有限元法計(jì)算得到了碰撞損傷船舶轉(zhuǎn)角彎矩曲線之后,本文分別計(jì)算得到了完整船舶非線性有限元法的轉(zhuǎn)角彎矩曲線,和簡(jiǎn)化逐步破壞法計(jì)算的完整船舶及碰撞損傷船舶的轉(zhuǎn)角彎矩曲線。將不同方法計(jì)算的不同情況下的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得到了結(jié)論。本文提出的碰撞損傷船舶極限強(qiáng)度的非線性有限元分析方法,可以相對(duì)準(zhǔn)確分析船體結(jié)構(gòu)中因碰撞帶來(lái)的損傷,例如塑性變形、屈曲、斷裂等對(duì)極限強(qiáng)度的影響,結(jié)果也較為合理。對(duì)破損船舶極限強(qiáng)度的分析計(jì)算方法提供了補(bǔ)充。
【關(guān)鍵詞】：碰撞損傷船舶 極限強(qiáng)度 非線性有限元分析
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-11
• 1.1 船舶剩余極限強(qiáng)度研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2 碰撞損傷船舶極限強(qiáng)度的研究思路9-11
• 2 船舶極限強(qiáng)度分析方法研究11-21
• 2.1 直接計(jì)算法11-13
• 2.2 簡(jiǎn)化逐步破壞法13-19
• 2.2.1 單元的劃分14-15
• 2.2.2 單元的特性曲線15-17
• 2.2.3 簡(jiǎn)化逐步破壞法計(jì)算程序的編制17-19
• 2.3 非線性有限元法19
• 2.4 理想結(jié)構(gòu)單元法19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 3 碰撞損傷有限元模型的建立21-33
• 3.1 碰損模型的建立方法21-22
• 3.2 船舶碰撞模擬的研究方法22-23
• 3.3 船舶碰撞損傷有限元模型建立方法23-24
• 3.4 船舶碰撞模擬及碰撞損傷有限元模型建立實(shí)例24-32
• 3.4.1 碰撞模擬有限元模型24-25
• 3.4.2 碰撞模型的材料屬性25-27
• 3.4.3 碰撞模擬27-28
• 3.4.4 碰撞結(jié)果的提取28-30
• 3.4.5 破損有限元模型的建立30-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 4 碰撞損傷船舶極限強(qiáng)度的非線性有限元分析33-47
• 4.1 碰撞模擬35-36
• 4.2 建立碰撞損傷有限元模型36-40
• 4.3 碰損模型極限強(qiáng)度的非線性有限元計(jì)算40-46
• 4.3.1 固定轉(zhuǎn)角的計(jì)算40-43
• 4.3.2 生死單元法43-44
• 4.3.3 轉(zhuǎn)角彎矩曲線的繪制44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 5 碰撞損傷船舶極限強(qiáng)度分析方法對(duì)比47-57
• 5.1 完整船體極限強(qiáng)度的計(jì)算47-50
• 5.1.1 簡(jiǎn)化逐步破壞法的結(jié)果47-48
• 5.1.2 非線性有限元法的計(jì)算48-50
• 5.2 碰撞損傷船舶極限強(qiáng)度的計(jì)算50-52
• 5.2.1 簡(jiǎn)化逐步破壞法的結(jié)果50-51
• 5.2.2 非線性有限元法的結(jié)果51-52
• 5.3 不同條件下分析結(jié)果的對(duì)比52-55
• 5.3.1 完整船舶與碰撞損傷船舶的分析結(jié)果對(duì)比52-54
• 5.3.2 非線性有限元法與簡(jiǎn)化逐步破壞法的結(jié)果對(duì)比54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-57
• 6 總結(jié)與展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-61
• 致謝61-62

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本文編號(hào)：974448