文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
集装箱船邻机舱的货舱舱口角隅有限元研究
姓名:谈俊峰
申请学位级别:硕士
专业:工程力学
指导教师:胡毓仁
20070101
上海交通大学硕士学位论文
摘要
疲劳破坏是船舶结构的主要破坏形式之一,目前疲劳设计校核流
程已成为设计过程和船级社规章制度的一部分。在目前已有的各种疲
劳强度校核方法中基于谱分析法和有限元法的详细分析方法是迄今
为止公认最为完善的方法,一些成熟的通用结构疲劳有限元分析软件
包的使用,使得分析人员可以在设计初始阶段就对整体上掌握结构各
个细节的疲劳强度分布情况,对疲劳热点区域一目了然,从而可以针
对性地对各种设计参数进行进一步研究,优化产品设计,并随时观察
优化后的计算结果,取代了传统设计方法中“设计-验证-重设计”
的循环,节省大量的设计时间和成本,大大缩短产品开发周期。
自70 年代以来,船舶大型化以及高强度钢的普遍使用、结构设
计尺度和形式的优化这些大趋势,使得船体结构疲劳问题显得尤为突
出。船体结构的疲劳破坏主要发生在船体的各连接节点,因此各节点
成为疲劳强度的首选校核点,节点的连接形式直接决定节点的应力集
中、应力分配,如何改变节点的连接形式以改善节点的应力分布,减
少应力集中一直是研究者追求的目标。
本文利用PATRAN建立了960T集装箱船邻机舱的货舱舱口角隅
应力集中有限元计算模型,讨论在纯压载荷和压剪组合载荷下圆形和
椭圆形应力释放孔孔形的应力分布情况,并讨论了设置加厚板后的应
上海交通大学硕士学位论文
力分布情况,从实用的角度分析了改变应力释放孔形状和设置加厚板
的效果,并尝试性的讨论了“弹性”角隅对应力集中改变的效果,研
究结果对今后船舶设计和建造有一定的工程实用价值。
关键词:集装箱船舱口角隅应力集中有限元分析
上海交通大学硕士学位论文
ABSTRACT
Fatigue failure is one of the principal failure modes of ship structures.
Presently fatigue designing and checking procedure has e a part of
ship design and rules of classification societies. Up till now, detailed
analysis based on spectrum analysis and finite element methods is widely
recognized as the most effective way of fatigue strength checking .In
connection with mature general software packs for structural fatigue
finite element analysis, it can acquaint analyzers with fatigue strength
distribution of all structure details and fatigue hot spots explicitly, thus
allowing them to study design parameters further for design optimization,
and to putation results after optimization. In this way it
eliminates the circle of “design-examination-redesign”. As a result, it can
save large amount of time and cost for developers and shorten the
developing period of new products considerably.
Since 1970s, the trends of enlarging ship, using high strength
steel ,and optimizing of structure size and ship mode have made fatigue
problem of ship structures especially crucial . More often, the fatigue
failures occur at the co