超大舱口集装箱船舱口围板的强度分析及连续性的处理

本文以４０００ＴＥＵ级巴拿马型集装箱船为基础，采用计算和比较方法，通过对超大舱口集装箱船纵向连续舱口围板在弯扭时的受力与变形特性及其在船体梁弯扭中的作用分析，结合纵向舱口围板高度变化对船中剖面模数影响的统计分析，提出超大舱口集装箱船舱口围板结构形式及连续性处理方法。     

环肋圆柱壳肋骨侧向稳定性理论分析

根据环肋圆柱壳内置肋骨的侧向失稳特点,考虑肋骨腹板的弯扭变形影响和壳板对肋骨的转动约束影响,研究了肋骨的侧向失稳机理,基于能量法得到了肋骨侧向失稳临界应力的理论计算方法,通过实例建模的方式,将理论结果与有限元仿真结果进行对比分析,验证了该理论计算方法的正确性。     

弧形闸门薄板板架计算的新方法*

弧形闸门结构强度高、结构简单、操控方便,在国内外水利工程中得到广泛应用.弧形闸门属于空间板架结构,计算方法采用有限元方法和平面体系结构力学方法.从经典板壳理论着手,分析具有纵横加强的板架强度问题,利用奇异函数精确定位各梁的位置,推导出静力平衡微分方程,提出了弧形闸门的薄板板架计算新方法,并与有限元计算结果和平面计算结果对比,探讨该方法的可行性和计算精度问题.     

长江5000吨大舱口驳扭转强度的实船试验和理论计算及其加固形式探讨

长江5000吨矿煤两用驳为钢质、单甲板、双壳体大舱口驳.由于甲板开口占船宽的85%,除了保证总强度和横向强度外,必须具有足够的抗扭强度.本文分析比较了该型驳船《分节5008》和《分节5010》三次实船扭转强度试验(原结构形式与两种加固结构形式)的结果.同时,提出了这类双壳大舱口船舶扭转强度的理论计算方法.用此方法对该型驳进行扭转强度计算并与实船试验结果相比较,其吻合程度是令人满意的.由于计算方法简便,又有足够精度,故对估算这类甲板大开口船舶承受外扭矩后的应力分布具有一定的实用价值.通过理论计算,对探讨加固方案时提出的三壳结构和放宽双壳结构进行比较,认为保持同样横剖面封闭面积的双壳结构能达到三壳结构的抗扭效果.     

集装箱船弯扭耦合振动分析

本文基于薄壁结构力学基本理论，提出了一种适合于大开口集装箱船弯扭耦合振动分析的薄壁梁有限元模型。该模型考虑了翘曲、剪切及剖面转动的影响，以及货舱大开口和抗扭箱（甲板梁）引起的结构不连续性。其例中，计算结果与三维有限元分析结果、模型试验结果相当吻合，而薄壁梁有限元的计算效率要高得多，算例还表明抗扭箱（甲板梁）对提高集装箱船的抗扭刚度有十分重要的意义。     

复杂薄壁剖面弯、剪、扭特性参数的有限元计算

集装箱船及其它大开口船舶的弯扭强度计算可合理地简化为复杂断面的薄壁梁计算。这种计算的第一步工作是计算剖面的弯、剪、扭特性,包括以下诸项内容:(1)剖面惯性主轴位置与方向,剖面抗弯惯性矩;(2)在横向剪力作用下剖面内剪流的分布以及有效抗剪面积;(3)剖面圣维南扭转常数,剖面翘曲坐标,剖面扇性矩与剪切中心位置。     

激光焊接夹层甲板板格强度计算的子模型方法

提出了基于有限元软件ANSYS的激光焊接钢质夹层甲板板格结构强度计算的子模型方法。分别对考虑激光焊接焊缝缺陷的I型夹层板格结构的壳单元计算模型和体单元子模型进行强度分析,并与全部体单元模型的芯层与上下面板连接处及面板中部处应力分布计算结果进行对比,验证壳单元计算模型和子模型方法用于计算夹层甲板板格强度的正确性。计算结果表明,对强度特征关注区域,可建立多个体单元子模型,确定子模型边界影响区域范围,从而可较为准确地评估夹层甲板板格结构强度特性,包括焊缝处应力分布。壳单元计算模型可获得较为精确的板格变形值,但无法考虑激光焊接焊缝缺陷,获得的焊缝处最大应力值明显偏小。     

船舶结构梁横向分布载荷集度、剪力及弯矩三者微分关系的推广

基于剪力流组、剪力流或分布力偶等特殊荷重对船舶结构梁弯矩具有横向茶重相同的作用，本文导出一项描述船舶结构梁弯矩与剪力相互关系的通用微分式。该式既适用于随横向茶重的一般梁，也适合随特殊荷重的特殊梁。     

水火弯板变形中的面内扭曲及收缩变形

给出了水火弯板变形中的面内扭曲、沿板宽方向变化的横向收缩及沿板长方向变化的纵向收缩的描述函数.实验测量及有限元计算结果揭示了水火弯板变形中存在的、为一般研究所忽略的面内扭曲变形及纵向收缩变形,指出横向收缩变形也沿板长方向变化.大量有限元计算结果表明,各种影响因素下的扭曲变形及收缩变形都可以用函数描述.通过计算结果的回归分析,得到了这些函数.     

船体薄壁梁剖面特性参数计算方法

讨论船体薄壁梁剖面特性计算的4种主要方式，并以一个“标准”的船体剖面对采用各种计算方式得到的剖面特性参数的结果进行比较和分析，说明在大开口船舶弯扭组合强度计算分析中，采用等效板厚的方式引起的误差不大。     

水火炫板弯形中的面内扭曲及收缩变形

给出了水火弯板弯形中的面内扭曲，沿板宽方向变化的横向收缩及沿板长方向变化的纵向收缩的描述函数，实验测量及有限元计算结果揭示了水火弯板变形中存在的，为一般研究所忽略的面内扭曲变形及纵向收缩变形，指出横向民缩变形也没板长方向变化，大量有限元计算结果表明，各种影响因素下的扭曲变形及收缩变形都可以用函数描述，通过计算结果的回归分析，得到了这些函数。     

船体薄壁梁弯扭耦合振动的流固耦合分析

采用耦合有限元,边界元法计算水中船体的弯扭耦合振动.文中用一维薄壁梁有限元模拟船体梁,在横剖面处用二维边界元方法计算结构表面卢压,推导出表征流体对振动特性影响的附加质量阵,编制了用流同耦合方法求解船体振动模态的程序.通过与采用ANSYS软件进行耦合场分析以及刘易斯方法得到的振动模念相比较,验证了文中方法的可行性和应用性.     

大开口分节驳结构强度研究

对长江航运有代表性的1000t和2000t大开口分节驳的结构强度进行了实船试验、模型试验、全船有限元分析以及薄壁梁理论计算等全面研究,表明全船有限元分析可作为设计依据,应用薄壁梁的弯扭理论计算该类船中部的应力,精度能满足工程要求。     

大开口船弯扭耦合振动分析

本文探讨了用计及剪切和翘曲影响的薄壁梁有限元方法来计算大开口船弯扭耦合振动的特性,导出了抗扭箱对增加船体扭转附加刚度的计算公式,并作了数值计算和实验研究。按本文方法编制的计算程序,除能进行弯扭耦合振动分析外,还能计算垂向或水平扳动以及扭转振动。     

船舶在波浪中的水平弯曲——扭转耦合响应水弹性分析

本文以二维反对称水弹性理论分析了大开口船体结构的弯扭耦合响应。分析中船体结构简化为Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁,流体的作用以切片理论来考虑。计算结果和模型试验结果吻合良好,这为大开口船舶的弯扭耦合分析提供了有效简便的计算方法。     

大开口深拖母船全船强度有限元分析

某深拖母船为实现作业功能,在船舯位置设有上下贯通的大开口结构,该结构特性会严重削弱目标船的总纵强度和弯扭强度,因此在针对该开口区域进行详细设计后,还有必要采用全船结构有限元分析方法来评估结构强度和变形水平。通过设计波法得到波浪载荷,计算全船在各种工况下结构的应力、变形结果,总结出该船型的受力特点,并结合全船结构强度直接计算结果,选取的典型节点进行疲劳强度评估,得到各个典型节点的疲劳寿命。计算结果对目标船的结构优化具有参考意义。     

十字交叉梁模型的塑性动力响应计算方法

船体板架在水下爆炸载荷作用下的塑性动力响应计算是舰船抗爆性能研究中的一项重要工作,鉴于有限元法对其求解的计算效率无法保证,同时解析法对其求解有技术上的困难等研究现状,提出了一种将船体板架结构简化成刚塑性十字交叉梁,并通过动量定理和动量矩定理由运动方程推导出十字交叉梁结构中横向和纵向构件二者在关联处有力的相互作用时的变形挠度的计算方法。利用此方法计算所得的结果,与实船舱段的有限元模型结果,以及实船舱段的水下爆炸试验的数据进行对比后,吻合较好。结果表明,力学模型选取是合理的,用于水下非接触爆炸的舰船板架挠度变形计算方法不仅保证了计算效率,也保证了计算精度,具有工程实用性。     

纵骨式双层圆柱壳结构应力计算的级数方法

对纵骨式双层圆柱壳结构应力计算方法进行了研究，在双层同心纵向加强圆柱壳假设下，建立了力学模型，利用扁壳理论以及应力函数方法建立了平衡方程，并利用梁振型函数的级数展开作为位移和应力函数的待定解，求解出内，外壳板典型部位应力，本方法计算结果与有限元计算值比较吻合，与试验测量值也吻合较好。     

水火弯板变形的描述方法

在分析了角变形、线变形描述法和位移场描述法的基础上，提出了水火弯板变形的整体描述法。实验及有限元计算表明，水火弯板的变形非常复杂，一般所用的角变形线变形描述过于简单，不能精确描述水火弯板的变形场。用位移场描述水火弯板的变形又因计算结果的复杂性而难以实现。如果从整体变形角度考虑，水火弯板的变形可以用变形后的上下表面形状、平面内的扭曲变形、沿板宽变化的横向收缩及沿板长变化的纵向收缩全面描述，并可进一步由计算结果得出合适的曲面方程及收缩变形函数。     

考虑大挠度影响的球形壳强度与变形分析

球形壳结构在耐压容器与潜艇耐压壳体设计中被大量使用。本文基于幂级数法建立了一种静水压力下考虑大挠度影响的球形壳强度与变形的分析方法。算例表明,本文提供的理论方法与有限元数值方法计算结果相当吻合,算例同时也表明大挠度对球形壳强度与变形有一定的影响。本文方法可以推广到轴对称压力作用下组合壳结构强度分析。