文档介绍：摘要船舶结构的规范设计基本上以船体梁理论以及大量经验公式为基础,存在一定的弊端和局限性。目前,对船舶结构强度进行直接计算方面的研究,基本上都还限于舱段的模型,但是舱段模型的缺点是明显的。与内河船舶、海船相比,江海通航船舶的舱室布置及结构有自身的特点,所受到的载荷也不尽相同。对于此类船舶,用有限元方法计算时,为了得到比较准确的变形和应力结果,可能需要特殊的处理方法。对全船结构进行强度直接计算显然更合理。国内外主要船级社对大型船船,如大型集装箱船哂屑板大开口却耙灿胁捎萌ù峁骨慷戎苯蛹扑惴治龅闹改希捎谠诩扑隳型中允许对结构进行简化处理,其结果中仍有近似的成分。由于计算机软硬件的飞速发展,采用基于肋距和纵骨间距的有限元网格模型,对全船结构的强度进行直接计算分析原则上已不存在困难,但其工作量很大、涉及因素很多,所以它的应用尚不广泛,尤其在国内开展此类分析的方法本论文以一艘V贝锷⒒醮6韵螅杂谌ù峁褂邢拊V苯蛹扑方法及其过程中的各种问题进行了研究和探讨。该船船体结构具有大跨度、长通舱、,采取规范的总强度计算方法难以合理地评估船体强度,且采用舱段模型进行直接计算也存在困难。所以有必要对船体结构进行全船的三维有限元计算分析。采用大型有限元计算软件疨/版本员敬谋湫魏陀αλ浇屑扑分析,确定船体结构的高应力区域,对船体结构的强度进行评估。计算表明,采用全船结构强度直接计算的方法,是可行的,也是可靠的。关键词:有限元方法全船结构强度直接计算惯性释放尚不多见。武汉理工大学硕士学位论文
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第滦髀引言舶之一,由于其结构上的特殊性一货舱的大开口,使得其在结构强度和变形等船舶结构的规范设计基本上以船体梁理论以及大量经验公式为基础,存在一定的弊端和局限性。对于尺度较大的船舶,以及结构形式比较复杂或特殊的情况,各国船级社的规范中都规定必须采用三维有限元直接计算分析对船舶结构进行结构设计及强度校核。目前,对船舶结构强度进行直接计算方面的研究,基本上都还限于舱段的模型【浚率瞪希鞴渡缢贫ǖ母髦执褰峁骨慷戎苯蛹扑愕闹改现写蠖也都采用舱段的计算模型。其基本出发点是:单船船体航行中,船中区域的构件受到的载荷较大,应力水平较高,因而强度问题比较突出;采用舱段的模型婺=闲,可以尽量降低直接计算对计算机硬件、软件方面的要求。在船中范围内,比较容易得到波浪载荷的统计特征,由于不必考虑如砰击等水动力学效应,因而比较容易采用一些简单的公式对水动力载荷进行描述。舱段模型的缺点是明显的,如:船中处载荷较大,但设计时船中区域的构件一般也比较强,并不是所有的船舶都是由于总纵强度不够而破坏的;采用舱段模型,难以合理地描述首尾结构的影响;由于边界条件的存在,使得模型中相当大的部分应力结果严重失真;而且,采用近似公式定义的波浪载荷很可能会低估蛘吒吖船中部位构件的强度。大型船舶,如滚装船、散货船、集装箱船等有着不同于常规船舶的结构特点。其中滚装船内部极少设置横舱壁,甲板间的高度较大,并在甲板上开有车辆出入的开口,因此有必要对其进行全船弯扭强度分析;集装箱船作为新型船问题上不同于常规型的船舶;而对于散货船,其结构同样有大开口的货舱。对于此类船舶,通过力学计算要得到比较精确的变形和应力结果,必须使用合适的方法。目前有两种方法可供选择:涠厦姹”诹悍椒ǎ全船有限元结构分析方法。其中,把船体横剖面看作一空间薄壁梁的方法有较大的近武汉理工大学硕士学位论文.
国内外研究现状分析似性:首先这种假定认为横剖面上处于同一高度位置嘀泻椭岬木嗬胂嗤上的构件应力是一样的,从而忽略了应力沿船体宽度方向的变化;其次它不能准确地考虑不连续纵向构件的影响,例如上层建筑的影响。所以它对于结构规则的细长形船舶的精度好一些,但对于结构较特殊的船舶,如有甲板大开口、特殊上层建筑等的船舶就不太适用了。而全船结构强度有限元直接计算方法是精度更高的一种方法【】Γ匀ù峁沟闹饕9辜⑷ù娜邢拊DP停有助于更为合理地定义和描述船舶航行中所受到的各种载荷,尽可能详细地描述船体结构的各个构造细节以及各种构件之间的相互,有利于得到船体结构中各种构件在各种载况和波浪统计下的应力水平,从而对船体结构强度进行更为合理的评估。这种方法把船舶结构力学、有限元方法和计算机技术有机地结合起来,已成为现代船舶结构设计及计算技术中的有力手段。目前国外著名船级社对大型船船,如大型集装箱船哂胁湛诖罂?等船舶就采用全船有限元模型直接设计计算方法来进行强度设计和检验。但是,全船有限元结构分析方法由于其工作量很大、涉及许多因素,并且对计算机软硬件有较高的要求,所以它的应用尚不广泛,尤其在国内开展此项分析的方法及手段尚不完善