方钢管磷渣混凝土轴压中长柱有限元分析

为研究钢管磷渣混凝土中长柱破坏形态及不同参数对其承载力的影响,利用ANSYS对钢管磷渣混凝土中长柱进行数值模拟。结果表明:钢管磷渣混凝土中长柱在轴压下呈弹塑性失稳破坏;其组合结构能够克服磷渣混凝土早期强度低的缺点;增加钢管壁厚能提高构件极限承载力和整体弹性模量;掺入磷渣对构件承载力影响较大,但磷渣掺量在20%～40%内对构件承载力影响不大。     

“漫海”号散货船槽型舱壁有限元力学分析

本文应用ALGOR FEAS(Supers AP)程序分析了“漫海”散货船槽型舱壁的承载能力。通过变化板厚、载荷状况,对舱壁模型进行了强度计算,得到补板板厚、板高与舱壁最大应力、最大线位移及其位置的变化关系曲线,从而为现有散货船舱壁结构方案中的补板的选择提供了参考依据。     

散货船槽型舱壁描述性强度优化计算方法

简要介绍CSR规范关于散货船槽型舱壁描述性强度计算的基本要求,根据具体要求分析得出了关于散货船槽型舱壁描述性强度的正确计算流程,详细阐述了基于弯曲强度要求的多目标优化计算流程和方法,并给出了计算实例进行说明.对槽形优化计算时的加厚策略进行研究,研究表明只增加槽条下端板厚的策略最优.     

客滚船压筋板极限承载力数值计算及敏感性分析

针对新型客滚船上采用的槽型压筋板，利用非线性有限元软件ABAQUS中的risk算法对设置初始压制缺陷的槽型压筋板模型进行受压极限承载力计算。计算发现槽型压筋板中部与焊接扁钢的板边部分所受压屈曲极限承载力不同，因此将槽型压筋板分成2个部分进行研究。通过计算并利用MATLAB对数据回归分析后发现：对于槽型压筋板中间部分，随着槽型间距和压筋板长度的增加，线性屈曲压力减小，受压极限承载力减小，破坏时的最大挠度增加；随着厚度增加，线性屈曲压力和受压极限承载力增加较少，破坏时的最大挠度降低。针对槽型压筋板焊接扁钢的板边部分，缩短板边扁钢与旁边槽型的间距及提高焊接扁钢的腹板厚度均能提高压筋板板边的极限承载压力。设计中可通过在压筋板边焊接扁钢且增加扁钢尺寸或以焊接制造的方式增加槽型高度减小槽型间距，以提高压筋板的极限承载力。     

“漫海”号散货船槽型舱壁有限元力学分析

本文应用ＡＬＧＯＲ ＦＥＡＳ（Ｓｕｐｅｒ ＳＡＰ）程序分析了“漫海”散货船槽型舱壁的承载能力。通过变化板厚、载荷状况,对舱壁模型进行了强度计算,得到补板板厚、板高与壁最大应力、最大线位移及其位置的变化关系曲线,从而为现有散货船舱壁结构方案中的补板的选择提供了参考依据。     

29000吨散货船槽型舱壁极限承载能力分析

本文应用ＮＡＳＴＲＡＮ程序分析了２９０００吨散货船槽型舱壁的极限承载能力，结果表明，船体破扣后槽型舱壁在海水压力和货物压力作用下工作类似于梁的性质，从偏于安全考虑，可取舱壁的极限承限能力为相应于弯矩－载荷曲线折转点的载荷。这一定义，２９０００吨散货船槽型舱壁的极限承载能力为最大弹性承载能力的１．６倍，这为评价用货船的舱壁强度，提供了依据。     

基于局部横向强度要求的船舶侧向承载板厚度设计研究

液体的压强作用一直是船体外板、液舱舱壁等位置板厚设计的主要考虑因素之一,且可归结为局部板格在侧向载荷作用下不屈服的安全衡准问题。结合理论分析及非线性有限元数值计算,对于受侧向载荷作用的局部板格极限强度的影响,探讨了包括边界条件、大挠度问题及相应的薄膜效应等各种影响因素,论证了一种优化的受侧向载荷作用的船体板厚约束设计公式,该公式经济适用且安全。整个探讨过程为船体结构规范的进一步完善提出了建议。     

计及船体剪力作用和弹性固支的槽型舱壁极限强度分析

本文在Paik等人提出的预测槽型舱壁单槽梁模型极限弯矩的基础上，根据弹塑性导出了考虑到轴向载荷影响的计算公式。然后在同时考虑甲板及双层底对槽型舱壁弹性固支条件下，提出了单槽梁在轴向压力与侧向分布载荷联合作用下的极限压强预测公式。通过将计算结果分别与模型试验的结果和有限元计算的结果进行比较，对公式进行了验证。最后还讨论了轴向压力和端部固支刚度对槽型舱壁极限强度的影响。     

槽型舱壁极限强度

在过去的十几年中,散货船的损失一直相当严重。其中槽型舱壁在海水压力作用下的崩溃是造成散货船失事的主要原因之一。本文采用通用非线性有限元程序ＡＢＡＱＵＳ,对槽型舱壁极限强度进行了数值模拟。考虑到散货船槽型舱壁结构的复杂性,文中首先讨论了计算模型范围,提出了以三个槽型加上下墩结构为计算模型,代表整个槽型舱壁。其次,计算并描述了槽型舱壁在侧向水压力作用下的弹性变形志弹性应力分布,以及舱壁局部与总体弹性屈     

散货船货舱槽型舱壁的研究与设计

基于《散货船结构共同规范》,介绍了槽型舱壁的构造型式,分析了槽型舱壁的合成载荷,阐述了槽型舱壁的强度要求,通过对槽条各要素的相关研究,得出了槽型舱壁的重量随槽条要素的变化规律,绘制了舱壁重量与槽条要素变化关系曲线图,最后还对部分连接节点的设计关键和制造工艺等作了研究。     

Buckling strength assessment of corrugated panels in offshore structures

There is an increasing trend of living quarters in offshore structures being constructed using corrugated panels in order to save construction time and cost. Different from corrugated bulkheads in ship structures, the corrugated panels used in the living quarters are designed in triangular or trapezoidal profile with unequal flanges and with a corrugation angle between 45° and 90°. Industry needs have prompted the American Bureau of Shipping to develop design recommendations for the buckling strength assessment of these corrugated panels. This paper describes the main features and the principles of the recommendations based on ABS experience, along with the technical background. The modeling uncertainty associated with the recommended criteria has been established by comparing the predictions with laboratory tests and finite element analysis results. Two design examples are provided to demonstrate the application of the recommendations.     

大型油船槽形舱壁顶凳局部结构优化

根据三舱段有限元分析技术,对货舱区槽形舱壁分别采用不同顶凳结构形式后的应力进行比较。并在此基础上通过改变槽形横舱壁单面斜壁顶凳的倾斜角度,进行了局部结构参数优化分析研究,采用有限元方法,参考应力最大值、应力最小值和应力分布评价因子三种因素,确定了具体结构形式的相对最优倾角,对实船设计提供参考依据。     

大型油船槽形舱壁结构形式设计及模糊综合评判

文章从规范设计角度入手,设计采用单面斜壁顶凳、双面直壁顶凳、双面直壁较矮顶凳和横舱壁无顶凳四种顶凳结构形式的槽形舱壁,并进行强度评估.在满足规范要求的前提下,考虑到最大货舱舱容、最轻空船重量、最小应力、最佳工艺性等主要技术指标进行模糊综合评判,优选出综合经济性最好的结构形式.     

UR-S11A对大型集装箱船结构设计的影响研究

国际船级社协会针对集装箱船的新标准UR-S11A已于2016年7月1日正式生效,其对大型集装箱船结构设计的具体影响值得研究。以一艘13 500 TEU集装箱船为例,首先分析了UR-S11A相比UR-S11和劳氏船级社(LR)规范在强度校核上的差异,然后通过对总纵屈服强度、屈曲强度和极限强度的研究分析了新标准对船体结构的影响。结果表明,UR-S11A对在0.3~0.4船长处船体梁的总纵弯曲和极限强度的要求更高,部分纵舱壁板与外板的剪切和屈曲强度以及双层底桁材纵骨的屈曲强度受新规范影响较大。     

球-环-柱型式球面舱壁静强度及承载能力分析

以球-环-柱组合壳型式的球面舱壁结构为研究对象,分析不同几何形状下球面舱壁结构静强度及承载能力的特性.为表征球面舱壁扁平几何形状,初步提出"扁平度"的概念,借助结构有限元软件,对系列不同扁平度球面舱壁模型进行计算,分析其对结构静强度及极限承载能力的影响作用.研究表明:当球面舱壁扁平度较小(约小于0.2)时,过渡环段的内表面应力强度问题突出,容易产生塑性变形并扩展至整个过渡环段,并在过渡环区域发生破坏;当扁平度较大(约大于0.7)时,球壳区域出现弯曲应力,初挠度影响较为敏感,易在初挠度区域产生塑性变形导致结构失效;建议扁平度取值范围为0.35~0.55,对应球面舱壁极限承载能力相对较高.本文的研究结论可为球-环-柱结构设计提供参考.     

具有特殊肋骨型式的耐压壳体强度与极限承载能力分析

基于ANSYS有限元分析软件对具有装配型和宽扁型2种特殊肋骨型式的耐压壳体进行强度与极限承载能力分析.针对装配型肋骨的耐压壳体,对比其与传统加筋圆柱壳的强度特性,分析其在不同载荷下的应力分布,以及肋骨与壳体之间的装配间隙对极限承载能力的影响;针对宽扁型肋骨的耐压壳体,分别采用体单元和壳、梁单元进行有限元模拟,分析2种建模方式下结构强度及极限承载能力计算结果的差异性.计算结果表明：具有装配型肋骨的耐压壳体,外载荷与结构应力之间存在非线性关系,装配间隙越小,极限承载能力越强;具有宽扁型肋骨的耐压壳体,2种建模方式对其强度结果有一定的影响,而对极限承载能力的结果影响不大.     

船舶轻量化T型连接结构设计及强度试验

文章从船舶轻量化的角度出发,提出了一种由复合材料夹芯板和增强泡沫胶接而成的新型T型连接结构,解决了船舶复合材料上层建筑内部壁板之间的连接问题。基于复合材料结构的设计原理和力学特性,设计了T型连接结构的拉伸试验和压缩试验,研究其在不同载况下的极限承载和损伤模式,证明T型连接损伤模式复杂,抗拉能力弱,尤其面板与腹板连接区的胶层是承载薄弱环节;依据试验结果验证数值计算方法,并规划3条技术路径以研究T型连接的抗拉特性,应用数值方法提取对应技术路径的应力和位移特征量,分析T型连接面板与腹板连接区的胶层几何参数对抗拉强度和重量的响应规律,获得连接区胶层几何夹角的建议取值为45°~60°,为复合材料船舶轻量化胶接结构的优化设计和实际应用提供了有益参考。     

Compressive strength of tubular members with localized pitting damage considering variation of corrosion features

Localized pitting corrosion often occurs on marine and offshore structures in the form of patch corrosion with great uncertainties in the location, size and shape. The variation of corrosion features affects ultimate strength of tubular members significantly, but it is still not well understood. This paper presents a numerical study on tubular members of diverse slenderness ratios to clarify the localized pitting effect on ultimate strength. Numerical analyses were performed based on novel models of pitted members that were calibrated against benchmark column tests. Corrosion pits were randomly introduced on the local outside surfaces of members via stochastic simulation, forming corrosion patches varied in the location, size and shape. Numerical results obtained were regressed to propose a unified empirical formula to predict ultimate strength. It turned out that the shape of the corrosion patch has a significant influence on the ultimate strength. The shape change of the patch can alter failure modes of medium length columns. The reduction of ultimate strength is closely related to the shape ratio of the patch besides the volume loss of corroded material. The unified empirical formula incorporating the shape ratio and the volume loss shows a good ability to predict the experimental results.