考虑时变效应的船体极限强度计算方法研究

摘要

计算船体的强度时,通常需要考虑三种强度:总纵极限强度、横向强度和局部强度。在这些强度中,总纵极限强度对船体结构的安全评估来说是最基本和最重要的因素。船体总纵强度是指船体结构能够承受的最大总纵弯矩,上述所说的极限强度为不考虑缺陷的极限强度。然而在船舶的整个运营过程中,由于腐蚀和疲劳等原因,船体极限强度会逐渐减小。很显然,船体极限强度是一个时间相关的问题,因此有必要研宄考虑时变效应的船体极限强度。
　　本文的主要研宄内容有:
　　(1)综合分析了国内外船体总纵极限强度方面的有关工作,指出了船体总纵极限强度计算时考虑时变效应的重要性。
　　(2)介绍了逐步崩溃法一Smith方法在船体极限强度计算中的运用,详细介绍了三种单元的应力应变关系,加入了考虑缺陷的时变效应因素,如腐蚀损伤和疲劳裂纹损伤。
　　(3)详细介绍了非线性有限元方法在船体极限强度计算中的运用,并通过两个箱型梁和一个实船模型的计算验证了本文提出的计算方法的可行性。
　　(4)更新了基于Smith方法的极限强度计算软件VB_UStrength,加入了考虑时变效应的计算模块,通过试验、有限元计算和B V的商业软件Mars2000的计算结果对比验证了该软件计算结果的精确性。

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第一章绪论

1 .1选题的背景、目的和意义

1.2研究方法综合分析

1 .3主要研究内容

第二章Sm ith方法理论介绍

2.1引言

2.2 S m ith方法介绍

2 .3板单元的性能

2 .4加筋板单元的性能

2 .5硬角单元的性能

2 .6时变效应因素的影响

2 .7本章小结

第三章裂纹对船体结构极限强度的影响

3 .1引言

3 .2裂纹板极限强度敏感度分析

3 .3含裂纹平板的影响参数

3 .4裂纹对加筋板的影响

3 .5本章小结

第四章船体梁极限强度有限元分析方法研究

4 .3船体梁极限强度有限元评估方法

4 .4典型箱型梁模型计算

4 .5实船模型计算

4 .4本章小结

第五章考虑时变效应的船体极限强度计算程序

5 .1计算程序介绍

5 .2程序的验证

5 .3考虑时变效应的船体极限强度计算算例

5.4 本章小结

第六章全文总结与研究展望

6 .1全文总结

6.2 本文创新点

6.3 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文