本文關(guān)鍵詞：加筋板格高級(jí)屈曲分析方法研究

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【摘要】：加筋板格是船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)的基本強(qiáng)度構(gòu)件,精確計(jì)算加筋板格屈曲和極限強(qiáng)度是評(píng)估船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)。隨著船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)的大型化,一方面加筋板格可能承受復(fù)雜、極端的載荷,另一方面需要校核的加筋板格數(shù)量巨大。國(guó)際船級(jí)社協(xié)會(huì)(IACS)在雙殼油船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范(CSR-OT 2006)中要求采用高級(jí)屈曲分析方法對(duì)船體板格進(jìn)行校核。本文以中國(guó)船級(jí)社(CCS)科研項(xiàng)目為背景,開(kāi)展加筋板格高級(jí)屈曲分析方法研究,并開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的計(jì)算軟件,對(duì)船舶和海洋工程結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文首先闡述了加筋板格屈曲和極限強(qiáng)度分析方法的研究現(xiàn)狀,介紹了目前主要的高級(jí)屈曲分析軟件,開(kāi)展了矩形板格極限強(qiáng)度研究、加筋板格極限強(qiáng)度研究、模型試驗(yàn)比較驗(yàn)證和軟件系統(tǒng)測(cè)試,主要研究工作如下:(1)基于板的彈性大撓度理論和剛塑性分析方法(EPM),給出了有初始缺陷的矩形板格在雙向軸壓和側(cè)向壓力聯(lián)合作用下極限強(qiáng)度的計(jì)算方法;以板格模型試驗(yàn)的20塊矩形板格為例進(jìn)行極限強(qiáng)度分析,驗(yàn)證了矩形板格EPM方法的合理性和計(jì)算精度;討論了初始缺陷、橫向應(yīng)力和側(cè)向壓力對(duì)矩形板格在主要承受縱向壓縮作用下的極限強(qiáng)度的影響。(2)將加筋板格的破壞模式分為五類,即加筋板格整體失效、縱向加筋子板格整體失效、縱向加強(qiáng)筋梁柱型失效、縱向加強(qiáng)筋扭曲失效以及加筋板格全部屈服;基于正交異性板和梁的彈性大撓度理論和剛塑性分析方法,給出了加筋板格極限強(qiáng)度的計(jì)算方法;以縱向和正交加筋板格模型試驗(yàn)的21只加筋板格為例進(jìn)行極限強(qiáng)度分析,驗(yàn)證了加筋板格EPM方法的合理性和計(jì)算精度。(3)闡述了非線性有限元方法(FEM)的建模要求和計(jì)算步驟;簡(jiǎn)紹了德國(guó)船級(jí)社(GL)開(kāi)展的模型試驗(yàn)的加筋板格、加載裝置和試驗(yàn)結(jié)果;以GL模型試驗(yàn)的4只加筋板格為對(duì)象,采用FEM和EPM方法進(jìn)行了加筋板格極限強(qiáng)度比較研究。(4)介紹了EPM軟件系統(tǒng)功能模塊和計(jì)算流程;選擇CSR-OT背景文件中的系列標(biāo)準(zhǔn)考題,采用EPM軟件和挪威船級(jí)社(DNV)軟件(PULS)進(jìn)行了比較計(jì)算;選擇四種典型加筋板格,采用EPM軟件、PULS和協(xié)調(diào)共同規(guī)范(HCSR)方法進(jìn)行了雙向應(yīng)力能力曲線比較計(jì)算;測(cè)試了EPM軟件的可靠性和計(jì)算能力。
【關(guān)鍵詞】：加筋板格 高級(jí)屈曲分析 EPM軟件 比較研究 雙向應(yīng)力能力
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究綜述14-20
• 1.2.1 矩形板格極限強(qiáng)度研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 加筋板格極限強(qiáng)度研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 高級(jí)屈曲軟件研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 矩形板格EPM方法研究21-35
• 2.1 基本假設(shè)21-24
• 2.2 彈性大撓度理論24-25
• 2.3 剛塑性分析25-27
• 2.4 算例分析27-30
• 2.5 初始缺陷和聯(lián)合載荷影響30-33
• 2.6 小結(jié)33-35
• 第3章 加筋板格EPM方法研究35-47
• 3.1 失效模式分析35
• 3.2 模式A35-38
• 3.3 模式B38-39
• 3.4 模式C39-40
• 3.5 模式D40-41
• 3.6 模式E41
• 3.7 算例分析41-46
• 3.8 小結(jié)46-47
• 第4章 加筋板格極限強(qiáng)度比較研究47-61
• 4.1 非線性有限元方法47-51
• 4.2 GL模型試驗(yàn)51-55
• 4.3 比較研究55-60
• 4.4 小結(jié)60-61
• 第5章 高級(jí)屈曲軟件系統(tǒng)及測(cè)試61-75
• 5.1 軟件系統(tǒng)61-63
• 5.2 系列標(biāo)準(zhǔn)考題測(cè)試63-71
• 5.2.1 T型鋼加筋板格63-65
• 5.2.2 角型鋼加筋板格65-67
• 5.2.3 球扁鋼加筋板格67-69
• 5.2.4 扁鋼加筋板格69-71
• 5.3 雙向屈曲能力比較計(jì)算71-73
• 5.4 小結(jié)73-75
• 總結(jié)與展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81-82
• 致謝82

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本文編號(hào)：1060980