本文關(guān)鍵詞：復(fù)合載荷作用下船體極限強度計算研究

  更多相關(guān)文章： 復(fù)合載荷 極限強度 非線性有限元 加筋板 箱型梁 江海直達(dá)船

【摘要】：不同于傳統(tǒng)的以線彈性理論為基礎(chǔ)的船體結(jié)構(gòu)總縱強度校核方法，極限強度的定義由于考慮了局部構(gòu)件的失效以及材料和幾何非線性的影響，能更準(zhǔn)確地對船體結(jié)構(gòu)的強度儲備進(jìn)行評估，從而能在保證結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性的基礎(chǔ)上，提高船舶材料的利用率。 現(xiàn)有的研究中對船體極限強度的計算大多圍繞剖面結(jié)構(gòu)的純彎或純扭極限強度進(jìn)行，而沒有考慮其他外載荷對船體結(jié)構(gòu)的作用。但船體結(jié)構(gòu)在航行過程中實際受到的是彎矩、扭矩、貨物載荷、靜水壓力以及水動壓力等多種外載荷的聯(lián)合作用，，這些外載荷勢必都會對船體的極限強度產(chǎn)生一定的影響。因此有必要對結(jié)構(gòu)在復(fù)合載荷作用下的極限強度進(jìn)行研究。圍繞這一目的，本文采用非線性有限元法，在合理地考慮結(jié)構(gòu)初始缺陷、邊界條件、單元尺寸類型等影響因素的基礎(chǔ)上，主要完成了以下幾個方面的工作： 1）回顧了極限強度在船舶結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的發(fā)展歷程，介紹了幾種研究極限強度的常用方法，并對非線性有限元法的原理進(jìn)行了詳細(xì)地闡述； 2）介紹了加筋板結(jié)構(gòu)的6種破壞模式，并對130m多用途江海直達(dá)船船底加筋板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了復(fù)合載荷作用下的極限強度計算研究，探討了雙向軸壓力和側(cè)面壓力對結(jié)構(gòu)極限強度的影響； 3）對一經(jīng)典箱型梁模型進(jìn)行了純彎極限強度的計算并與實驗值進(jìn)行了對比分析，驗證了非線性有限元法求解結(jié)構(gòu)極限強度問題的可靠性； 4）對同一經(jīng)典箱型梁模型在彎扭組合載荷以及外部水壓力的聯(lián)合作用下的極限強度進(jìn)行了研究，證明了外部水壓力對于結(jié)構(gòu)極限強度的影響，并擬合得到了極限彎矩和極限扭矩的關(guān)系式； 5）以130m多用途江海直達(dá)船艙段模型為研究對象，結(jié)合不同裝載航行工況，對其進(jìn)行了復(fù)合載荷作用下的極限強度計算研究，并在此基礎(chǔ)上提出了一套有效地評估船體結(jié)構(gòu)強度儲備的計算方法。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合載荷 極限強度 非線性有限元 加筋板 箱型梁 江海直達(dá)船
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U661.43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 立題背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究概況11
• 1.3 船體極限強度計算方法概述11-15
• 1.3.1 直接計算法12
• 1.3.2 理想結(jié)構(gòu)單元法12-13
• 1.3.3 逐步破壞法13
• 1.3.4 非線性有限元法13-15
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和研究方法15-16
• 第2章 非線性有限元法原理16-26
• 2.1 引言16-17
• 2.2 非線性有限元問題的分類17-19
• 2.2.1 材料非線性17-18
• 2.2.2 幾何非線性18
• 2.2.3 邊界非線性18-19
• 2.3 非線性有限元法原理19-26
• 2.3.1 迭代逼近法20
• 2.3.2 增量法20-21
• 2.3.3 牛頓—拉普森迭代法21-23
• 2.3.4 修正的牛頓—拉普森迭代法23
• 2.3.5 弧長法23-26
• 第3章 Equation Chapter 1 Section 3 復(fù)合載荷作用下加筋板極限強度研究26-40
• 3.1 引言26-27
• 3.2 加筋板失效模式27-29
• 3.3 加筋板極限強度有限元計算研究29-39
• 3.3.1 加筋板尺寸及材料屬性29-30
• 3.3.2 加筋板有限元模型30-31
• 3.3.3 初始缺陷31-32
• 3.3.4 邊界條件32-33
• 3.3.5 外載荷33-34
• 3.3.6 計算結(jié)果與分析34-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 Equation Section (Next) 復(fù)合載荷作用下箱型梁極限強度研究40-58
• 4.1 引言40
• 4.2 箱型梁極限強度有限元計算研究40-57
• 4.2.1 箱型梁模型尺寸及材料屬性40-41
• 4.2.2 箱型梁有限元模型41-42
• 4.2.3 邊界條件42
• 4.2.4 外載荷42
• 4.2.5 中垂純彎作用下的極限強度研究42-44
• 4.2.6 彎扭組合作用下的極限強度研究44-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 第5章 復(fù)合載荷作用下江海直達(dá)船極限強度研究58-74
• 5.1 引言58-59
• 5.2 江海直達(dá)船極限強度有限元計算研究59-70
• 5.2.1 江海直達(dá)船結(jié)構(gòu)尺寸及材料屬性59-61
• 5.2.2 有限元模型61-62
• 5.2.3 邊界條件62-63
• 5.2.4 外載荷63
• 5.2.5 純彎極限強度研究63-65
• 5.2.6 不同工況下的極限強度研究65-68
• 5.2.7 彎扭極限強度研究68-70
• 5.3 極限強度衡準(zhǔn)研究70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-74
• 第6章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 創(chuàng)新點74
• 6.2 本文主要研究工作總結(jié)74-75
• 6.3 進(jìn)一步的研究工作展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項目81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：825349