發(fā)布時(shí)間：2021-05-11 03:41

　　在評估船體極限強(qiáng)度的方法中,Smith法通過荷載增量迭代,結(jié)合離散后加筋板單元的力學(xué)性能,得到船體梁的彎矩-轉(zhuǎn)角曲線,曲線峰值點(diǎn)所對應(yīng)的彎矩為船體梁的極限彎矩。該方法思路清晰,可以考慮剖面構(gòu)件的逐步破壞和結(jié)構(gòu)的后屈曲特性,具有較好的精度且應(yīng)用方便,目前已成為HCSR規(guī)范極限彎矩計(jì)算的推薦方法。Smith法的計(jì)算精度取決于單元應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和剖面中和軸計(jì)算的精度。HCSR規(guī)范給出了典型失效模式下單元的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系計(jì)算方法,但隨著造船行業(yè)高強(qiáng)度鋼的廣泛應(yīng)用,規(guī)范中單元應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系對于高強(qiáng)度鋼單元是否適用,并未明確;此外,HCSR規(guī)范中僅給出了針對完整船對稱剖面的中和軸確定方法-力平衡準(zhǔn)則,該方法僅能考慮中和軸的上下平動。顯然,對于存在中和軸偏轉(zhuǎn)的非對稱剖面,尤其是破損船舶,是不適用的。因此,有必要對基于HCSR規(guī)范的傳統(tǒng)Smith方法進(jìn)行改進(jìn)研究,重點(diǎn)是高強(qiáng)度鋼單元應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的適用性和非對稱剖面中和軸定位方法等。綜上所述,本文內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:1)Smith方法程序的開發(fā)。介紹Smith方法的基本原理、基本假設(shè)、計(jì)算流程,開發(fā)了基于HCSR規(guī)范的傳統(tǒng)Smith方法程序。2)... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 本文背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 極限承載能力研究現(xiàn)狀
        1.2.2 單元應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 剖面中和軸位置的研究現(xiàn)狀
    1.3 多目標(biāo)粒子群優(yōu)化方法
    1.4 船舶極限狀態(tài)方程
    1.5 本文主要內(nèi)容
第2章 船體極限強(qiáng)度SMITH評估方法
    2.1 基本假設(shè)
    2.2 結(jié)構(gòu)單元劃分原則
    2.3 單元失效模式及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
        2.3.1 彈塑性破壞
        2.3.2 梁柱屈曲
        2.3.3 扭轉(zhuǎn)屈曲
        2.3.4 腹板屈曲-折邊型材構(gòu)成的加強(qiáng)筋
        2.3.5 腹板屈曲-扁鋼構(gòu)成的加強(qiáng)筋
        2.3.6 板格屈曲
    2.4 計(jì)算流程與程序?qū)崿F(xiàn)
    2.5 算例分析
        2.5.1 計(jì)算模型
        2.5.2 結(jié)果分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 高強(qiáng)度鋼加筋板單元的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
    3.1 概述
    3.2 非線性有限元方法的基本原理
        3.2.1 非線性概述
        3.2.2 弧長控制法
    3.3 加筋板單元的基礎(chǔ)參數(shù)分析
        3.3.1 有限元網(wǎng)格的收斂性分析
        3.3.2 模型范圍及邊界條件的影響
        3.3.3 初始缺陷的影響
    3.4 加筋板單元的材料影響分析
        3.4.1 材料模型影響分析
        3.4.2 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系結(jié)果對比分析
        3.4.3 計(jì)及真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的Smith法
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于多目標(biāo)粒子群優(yōu)化的SMITH法
    4.1 概述
    4.2 船體非對稱剖面概念
        4.2.1 非對稱剖面產(chǎn)生的原因
        4.2.2 非對稱剖面中和軸移動規(guī)律
        4.2.3 非對稱剖面中和軸位置的確定準(zhǔn)則
    4.3 中和軸位置的粒子群搜索
        4.3.1 多目標(biāo)粒子群優(yōu)化方法的基本原理
        4.3.2 Pareto最優(yōu)前沿的構(gòu)造
        4.3.3 群體最優(yōu)的選取
        4.3.4 中和軸位置搜索的程序?qū)崿F(xiàn)
    4.4 改進(jìn)的SMITH方法與算例分析
        4.4.1 改進(jìn)Smith方法的流程
        4.4.2 算例分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 雙彎矩聯(lián)合作用下的船體極限強(qiáng)度研究
    5.1 概述
    5.2 破損船舶的剩余承載能力
        5.2.1 破損位置及其定義
        5.2.2 基于Smith法的剩余承載能力計(jì)算
        5.2.3 基于NFEM法的剩余承載能力計(jì)算
        5.2.4 結(jié)果對比
    5.3 船體極限狀態(tài)方程
    5.4 極限強(qiáng)度確定性評估
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多目標(biāo)決策下Pareto非支配解的快速構(gòu)造方法[J]. 王芳,饒運(yùn)清,唐秋華,何曉霞,張利平.  系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐. 2016(02)
[2]破損艦船剩余強(qiáng)度的可靠性評估方法研究[J]. 任慧龍,李陳峰,李輝,馮國慶.  船舶力學(xué). 2010(07)
[3]船體結(jié)構(gòu)總縱極限強(qiáng)度的簡化逐步破壞分析[J]. 何福志,萬正權(quán).  船舶力學(xué). 2001(05)

博士論文
[1]破損艦船剩余強(qiáng)度評估方法研究[D]. 李陳峰.哈爾濱工程大學(xué) 2009

碩士論文
[1]破損艦船剩余承載能力分析[D]. 李陳峰.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[2]艦船加筋板平均應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系計(jì)算系統(tǒng)開發(fā)[D]. 嚴(yán)金勇.華中科技大學(xué) 2006



本文編號：3180649