破损船舶瞬时中和轴的确定与极限强度分析

摘要

简化逐步破坏法是目前船体梁极限弯矩计算的主要方法之一,该方法思路清晰,计算简单,其计算精确度主要取决于单元应力-应变关系和剖面中和轴位置的计算精度.现行规范中给出的单元失效模式及其应力-应变关系已基本满足计算需要,但中和轴位置的确定采用单一的力平衡准则,因此无法有效考虑非对称剖面中和轴的偏转.针对该问题,论文从中和轴的基本定义出发,引入力矢量平衡方程组(两个方程),解决受损剖面瞬时中和轴的平移和转动,进一步结合简化逐步破坏法的基本流程,建立非对称船体剖面极限弯矩分析方法.在此基础上,开展了实船计算,并与非线性有限元法的计算结果进行了对比,分析了中和轴的偏转及极限弯矩结果的差异,证明了采用力矢量平衡方程组确定中和轴的有效性和考虑中和轴偏转的必要性.