文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
船体板的屈曲和极限强度分析
姓名:李雪良
申请学位级别:硕士
专业:工程力学
指导教师:张少雄
20040501
——一一一墼坚堡:翰轹妆ぁ捞蜜冶ほ摘要关键词:冉竹体结构,板,直接计算,屈曲强度,极限强度甲板、船底板,有时候是舷侧加筋板的屈曲和塑性破坏。因此,对于衡奄船基本的失效模式。因此对组合载荷作用下加强筋问的板格的届曲和极限强度及腐蚀的影响、疲劳裂纹等。载荷分为轴向压应力或拉应力、边缘剪切应力以及面内轴向弯曲应力。实际本文以船体板的屈曲和极限强度为研究目标,主要内容有:的研究现状。并提出本文的研究内容;·考虑残余应力、侧向压应力、开孔和扭转约束对于板格的屈曲强度过有限元计算对屈啦强度计算公式进行了分析与比较;种组合载荷情况下的板格的极限强度计算公式。并考虑初始缺陷列·按照“油船结构直接计算分析指南”对原油船进行有限元直接计算。针对各种规定的计算载荷工况,列该体结构的安全性而言,对甲板、底板、。对于加筋板而言,加强筋问的板格之局部屈曲和失效是最的评估也很重要。册体板的屈曲和极限强度取决于很多影响因素,半要有:板的几何尺寸、材料特性、载荷特征、初始缺陷绯跏急湫魏秃附硬杏嘤α、边界条件以作用在船体板上的载荷分量通常可以分为面内载荷和侧向压应力。面内的船舶结构巾而内载荷通常由船体梁的总纵弯曲或者船体梁的扭转引起。侧向压应力则由水压力和货物压力引起。●指出研究船体板屈曲和极限强度的意义和目的,简要回顾了国内外的影响,讨论了各个因素影响下的板格的屈曲强度计算公式。并通·根据大变形理论,通过板的非线性控制微分方程的分析,得到了各极限强度的影响;船船体结构进行了强度校核。并对其主要的船体板如甲板、底扳、舷侧、内壳和纵横向舱壁板等板格进行了平板屈曲校核。船体是咏畎遄槌傻谋”谙湫瘟航峁埂4辶旱淖芴迨ǔH【龆
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第滦髀引言板格、加筋板和板架在船舶结构中有着广泛的运用,随着船舶的高速化和轻型化的趋势,以及高强度材料的广泛运用,使得船舶结构的屈曲问题和极限强度问题尤为突出【”。屈曲强度和极限强度即为计算船体结构抵抗外载荷的最大承载能力。它们刘‘于正确把握船体结构的安全性、经济性和保证足抵抗能力来决定【浚屈曲或后屈曲失稳;加筋板是船体结构的主要组成部分,如甲板、底部、舱壁、舷侧等。当所受的外载荷达到一定值时,加筋板格的破坏以及整体加筋板的失稳将导致船体的最终破坏。因而,研究船体板的屈曲及极限强度对研究船体的极限强船舶结构上受到各种各样的外力作用,包括:货物上Α⑺沽Α⒉ɡ载荷,船体中的各部分构件又受到剪应力、弯矩、扭矩等。而扳和加筋板结构作为船舶结构的一部分,作用在板和加筋板单元上的载荷刚以分为二种情况:面内载荷,包括轴向载荷褂α屠α、边缘剪切应力以及丽船体加筋板的屈曲变形情况取决于很多影响因素:几何尺寸、材料特性,载荷特征,初始缺陷绯跏急湫魏筒杏嘤α,边界条件,腐蚀作用,疲劳够的强度裕度是十分重要的。一般而言,船体结构的极限强度可通过估算结构对下列四种破坏形式的由屈服引起的塑性破坏;过载下的脆性断裂;阕应力脉动的反复作用而产生的疲劳断裂。度具有重犬的工程意义内轴向弯曲应力;侧向载荷,通常由水捱力和货物压力引起。武汉理工丈学硕士学位论文裂纹等。
相关的国内外研究现状分析即存在的问题基于板理论的简化方法由于上述三种屈曲现象中材料性质呈现出本质卜的差别,因此,整个屈曲过曲,刘‘于弹塑性屈曲则很少有人问津,主要原因是因为弹塑性交界处材料性当结构所受载荷达到某一值时,若增加一微小的增量,则结构的平衡位形将发生很大的改变,这种情况叫做结构失稳或屈曲,相应的载荷称为屈曲载荷或临界载荷。结构的屈曲问题按结构屈曲时的材料性质及工作应力水平,可将屈曲分为弹性屈曲、塑性屈曲和弹塑性屈曲【。弹性屈曲:结构屈曲前后仍在小变形假定的范刑内处干弹性状态时,称之为弹性屈曲。塑性屈曲:结构在塑性应力状念下发生屈曲时,称之为塑性屈曲。弹塑性屈曲:介于弹性屈曲和塑性屈曲之问的一种屈曲形式,屈曲前结构处于弹性应力状态,而屈曲时由于扰动变形使一部分材料进入塑性,即屈曲发生后材料处丁二弹塑性应力状态。程也表现出各自不同的一些特点。通常人们研究较多的是弹性屈曲和塑性屈质的变化使理论分析变得十分困难。一般而占,计算船体板屈曲及极限强度有以下二种方法:基謇砺鄣募蚧椒ǎ有限元法通用性强但较费时;由于简化的原因,缅化的方法只能适用于特定的条件,局限性大,但使用比较方便。,研究了板边缘支撑构件的扭转刚度不同情况下,板单元的屈