【摘要】：近年來,基于結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域中得到了快速的發(fā)展。目前船體極限強(qiáng)度計(jì)算方法的研究已經(jīng)成為船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算和設(shè)計(jì)方法研究中的一個(gè)重要研究方向。世界海事組織和主要船級(jí)社也將船舶極限強(qiáng)度的計(jì)算和評(píng)估作為一項(xiàng)要求而提出。對(duì)于船舶的極限強(qiáng)度各個(gè)船級(jí)社提出了滿足原始設(shè)計(jì)能夠保證船舶典型破損模式下在80%的遭遇海況下96小時(shí)內(nèi)的失效效率小于5%的強(qiáng)度要求。然而目前針對(duì)大型艦船破損極限剩余強(qiáng)度的計(jì)算方法主要仍為基于規(guī)范公式的確定性校核方法,不符合實(shí)際,精度也不滿足要求。隨著有限元理論和Smith理論的飛速發(fā)展,大型艦船破損后的極限剩余強(qiáng)度亟需更深一步地研究。所以文章重點(diǎn)對(duì)破損船體的剩余極限承載能力進(jìn)行計(jì)算分析,為計(jì)算船舶破損后的極限剩余強(qiáng)度提供保障。本文主要對(duì)船舶破損后的剩余極限承載進(jìn)行了分析研究。為了確定船舶的破損形式,本文首先分析了船舶破損后破口的位置和典型破損模式。綜合分析了ABS、CCS和LR軍規(guī)對(duì)船舶破損后破口的要求,提出了2種典型破損模式,并利用非線性有限元法和Smith簡(jiǎn)化計(jì)算方法進(jìn)行逐一分析�；趶椝苄杂邢拊ǚ治隽瞬煌茡p船舶總縱極限承載能力。綜合考慮了影響船舶總縱極限承載的初始變形缺陷和殘余應(yīng)力缺陷,并對(duì)不同破口形式下船舶的總縱極限承載應(yīng)力進(jìn)行了分析,得出了破損形式下船舶結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布特點(diǎn)�；赟mith簡(jiǎn)化計(jì)算了綜合考慮破口位置和破口形狀及大小的兩種破口模型,計(jì)算了船舶在不同破損模式下的總縱剩余極限彎矩,繪制出了不同工況下破損船舶的總縱極限承載包絡(luò)線,并對(duì)不同破損形式下的剩余極限承載進(jìn)行了比較分析獲得了一系列結(jié)論。最后根據(jù)上述的研究成果,同時(shí)結(jié)合前期的工作內(nèi)容,比較分析了不同工況下大型艦船破損后剩余極限強(qiáng)度特點(diǎn),并對(duì)破損船舶的總縱強(qiáng)度計(jì)算提供了一系列建議,為后續(xù)工作提供支持。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U674.70
【圖文】：

內(nèi)外研究現(xiàn)狀總縱極限強(qiáng)度研究是船舶設(shè)計(jì)和建造過程中的重要研究?jī)?nèi)容之一究主要集中在完整船舶總縱極限強(qiáng)度的研究，隨著海上事故的頻究變得越來越重要，本節(jié)將對(duì)完整船舶的總縱極限強(qiáng)度研究和破強(qiáng)度研究歷程進(jìn)行介紹，從而綜合分析船舶總縱極限強(qiáng)度研究的現(xiàn)舶極限強(qiáng)度研究結(jié)構(gòu)抵抗彎曲不使船體結(jié)構(gòu)遭受破壞允許的最大變形能力稱為船船舶極限承載能力的曲線如圖 1.1。如曲線圖可以發(fā)現(xiàn)，船舶承載，當(dāng)部分構(gòu)件達(dá)到屈曲或者屈服極限時(shí)，整體承載開始進(jìn)入非線發(fā)生大面積破壞時(shí)，船舶結(jié)構(gòu)的極限承載開始進(jìn)入后極限承載階 0 的點(diǎn)即是船舶的極限強(qiáng)度。

圖 3.1 直接計(jì)算流程圖結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度模型因其結(jié)構(gòu)的形式復(fù)雜、強(qiáng)非線性、破壞模式的的分析需要等因素，對(duì)有限元建模的要求非常高。所以，為了性，將對(duì)影響有限元計(jì)算的因素：計(jì)算方法的確定、單元選取、處理、材料特性、加載方式、結(jié)果判斷、初始缺陷的施加和選分析，從而對(duì)實(shí)例計(jì)算中影響有限元的各個(gè)因素進(jìn)行更合理化的照表 3.1。表 3.1 彈塑性有限元分析指標(biāo)參數(shù) 計(jì)算方法 網(wǎng)格大小 加載方式 加載速率 初始變形 準(zhǔn)靜態(tài)法弧長(zhǎng)法縱骨間距與單元邊長(zhǎng)比為 1、10、20加載速率0.00008、0.00012 和0.00016直接定義法、屈曲模態(tài)法

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 塑性有限元方法的前期計(jì)算分析過程中，許多研究人員[44-49]均據(jù)的箱型梁模型作為彈塑性有限元法的初始對(duì)象進(jìn)行分析。而準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的 Leader 級(jí)護(hù)衛(wèi)艦 1/3 大型模型作為初始研究對(duì)體模型的有限元計(jì)算參數(shù)的選擇提供建議。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2804123