总纵强度耦合作用下船体板架振动计算

船体在海上营运时，船体产生中拱状态弯曲和中垂状态弯曲，所以船体板架是处在复杂弯曲状态。以往船体板架振动计算都忽略了这种影响。本文讨论用有限元方法和原理应用于这类计算，推导了板架局部振动的计算方法，给出了计算实例。通过计算表明，本文方法可用于实际，为舰船振动校核计算提供了手段。     

总纵强度耦合作用的船体板架强度计算方法

船体板架局部强度计算时，由于受到总纵弯曲的影响，实际上极架都是处在复杂弯曲状态，以往板架局部强度校核时未考虑这种影响。本文采用有限元方法原理，考虑总纵强度对局部强度的耦合影响，推导和发展了板架局部强度校核方法。对比计算表明，本方法可用于实用计算。     

动态有限元法在船体板架振动计算中的应用

该文通过直接求解轴向受载的均匀Timoshenko梁单元扭转振动和弯曲振动的运动微分议程,导出了考虑轴向力,剪切变形和转动惯量的平面板架的动态刚度短阵的解析表达式,并用改进的二分法求解频率特征议程,经对处于复杂弯曲状态的船体板架振动的数值计算,验证了本方法的精确性和有效性。     

周期性阻振质量船体板弯曲振动带隙研究

文章采用有限元法结合布洛赫周期性边界条件,计算了周期性阻振质量船体板的能带结构、本征位移场以及频率响应函数,研究了周期性阻振质量船体板的弯曲振动带隙特性,并进行了试验验证。研究结果表明,阻振质量的引入导致周期性阻振质量船体板的能带结构中弯曲振动带隙的产生,引起了弯曲振动波衰减和振动抑制,通过调节阻振质量的几何参数可以实现船体板弯曲振动带隙的人工主动调控,为船舶与海洋工程结构的振动与噪声控制提供了新的思路。     

受压缺陷船体板的振动与衡准

本文采用简易高效的方法分析了受压缺陷船体板的振动问题。首先应用奇异摄动理论计算受压缺陷板的后屈曲，然后给出后屈曲平衡构形上的微幅振动方程，计算受压缺陷船体板的振动频率，提出了船体板振动频率和轴压、残余应力与残余变形关系的一个显式表达式。探讨了焊接残余变形、残余应力对船体板振动频率的影响。文中给出了计算实例，并与试验结果进行了比较，最后应用随机模拟方法对船体板振动频率的概率分布进行了讨论，表明其概率     

基于改进遗传算法的船体板架结构优化设计

为了有效降低船体板架振动幅度,针对当前船体板架结构,提出基于改进遗传算法的船舶板架结构优化方法。以遗传算法为核心,对当前船体板架结构优化设计变量求值,明确变量关系,划分当前板架结构元,根据船体板架不同部位的受力特征,将当前船体板架划分为梁元和壳元2个受力分区,通过弹性截面受力关系,确定其弹性系数,建立船体板架优化的目标函数,引入屈服强度和刚度2个参数,求取优化变量值,实现对当前船体板架结构的优化。实验数据表明,优化后的船体板架结构,横向振幅降低了23%,纵向振幅降低了29%,有效降低了船体板架振动幅度。     

立式板架隔振基座动态特性计算及试验研究

利用平板的剪切阻抗大于弯曲阻抗的原理,提出一种立式板架隔振基座。以耐压壳体均方速度响应和输入阻抗为考核对象,计算分析不同结构形式对其隔振性能的影响,并开展了模型试验。研究表明测试与仿真数据反映的变化趋势是一致的,该立式板架基座形成了高低阻抗失配的振动传递路径,能减少振动能量向船体的传递,具有较好的减隔振效果。     

弯曲塑性变形下含表面裂纹船体板CTOD研究

本文针对船舶在中垂中拱等危险时刻,船体板遭受较大的弯曲塑性时,船体板三维表面裂纹的深度方向裂尖CTOD与船体板的最外层纤维等效塑性应变的关系进行研究。并采用有限元分析方法探讨了在纯弯曲状态下裂纹形状因子、裂纹深度和板厚等不同影响因素对裂尖处CTOD的影响,并基于有限元模拟的数据,提出了船体板表面裂纹在弯曲状态下基于应变关系的CTOD估算公式。     

高速船尾部喷水推进局部振动分析

针对高速船尾部采用喷水推进装置的局部振动问题，建立了船体尾部包含喷水推进泵的有限元模型。考虑附连水质量的影响，将船体尾部离散成甲板，底板，喷水推进泵，尾板等局部结构，采用规范经验公式估算以及有限元分析的方法分别对各局部结构的板、板格、板架进行固有频率计算，将其结果与轴频和叶频激励频率进行储备频率校核，判断尾部采用喷水推进装置在振动问题上是否满足规范标准，并为下一步的船体设计提供参考。     

大型自卸船振动性能预报研究

本文以对大型自卸船的振动性能预报进行了研究分析,提出了大型自卸船振动性能预报的计算方法,编制了大型自卸船船体振动性能预报程序系统ＣＳＳＶＩＢ。并通过建立各种计算模型,对七万吨自卸船进行了船体总振动、舱室局部结构振动、机舱底部板架振动和上层建筑振动的计算分析。计算结果表明,七万吨自卸船的振动性能良好,满足振动标准要求。     

船体矩形板边界局部屈服下的弯曲

本文应用广义变分原理和广义伽辽金法求解船体板架中四周刚性固定而边界产生局部屈服的矩形薄板弯曲问题．文中把局部屈服区边界视为有极限弯矩作用的铰支边界．由于边界屈服状态比较复杂，文中引入了“相当塑性铰线”概念，从而把问题归结为混合边界问题求解，并把弹塑性问题转化为弹性问题处理．文中提出了具体计算方法，计算结果与文献［1］作了比较，对处理实际工程问题具有一定的实用价值．     

船体板架动力优化设计

在考虑同时承受静，动载荷的结构响应条件下，对船体板架进行优化设计，以求解决这类结构用设定频率禁区方法时出现的问题和适应结构对振动的要求，并给出了计算实例。     

船体结构极限强度研究进展

综述了船体结构极限强度的研究现状,分析了加筋板、船体板架和船体梁极限强度的计算方法以及船体结构极限强度的试验研究。     

加筋板格屈曲及极限强度分析

加筋板格是船体结构的主要组成部分,是船体最常用的结构单元。本文在消化相关文献后,作了一些修正和改进工作,提出了一套用于计算加筋板格屈曲及极限强度的方法,并开发了相应的计算软件。通过与试验及有限元计算结果的比较,考核了本方法的计算精度,证明了该方法完全可用于船体板架的工程设计计算。     

水下接触爆炸作用下的船体板架结构毁伤研究

船体板架是舰船中最主要的结构形式,研究在水下接触爆炸作用下的船体板架毁伤过程对于舰船的抗爆抗冲击设计具有重要意义。借助AUTODYN通用软件,建立船体板架水下接触爆炸数值模型,同时运用耦合欧拉—拉格朗日算法进行计算,并与试验最终失效模式进行对比,吻合良好。分析了水下接触爆炸作用下船体板架毁伤全过程,并对船体板架破口的形成和扩展进行了分析,探讨了加强筋的破坏模式,提出了板架结构中板和加强筋破坏模式的耦合效应。通过研究,揭示了水下接触爆炸作用下船体板架的毁伤特性。     

内河船舶船体梁极限弯曲能力统计特性研究

针对内河船舶船体梁极限弯曲能力的计算与统计特性问题,将影响船体梁极限弯曲能力的主要因素作为随机变量,分别讨论了材料屈服强度与板厚的概率分布参数选取。采用增量迭代方法与改进Rosenblueth方法,计算得到船体梁极限弯曲能力及其分布参数。研究表明,极限弯曲能力计算时可不考虑板厚变异的影响,内河船舶船体梁极限弯曲能力具有统计上的稳定性。     

计及侧向载荷作用的纵骨梁柱多跨失稳载荷-端缩曲线确定方法

针对现有船体梁极限承载能力计算的Smith法不能计及侧向载荷作用的问题,本文提出了一种考虑侧向载荷作用下板架变形的纵骨梁柱失稳的屈曲载荷计算模型和方法,推导了计及侧向压力对板架影响的纵骨梁柱屈曲载荷-端缩曲线公式。进行了纵向与侧向载荷共同作用下三个板架的极限承载力计算,分析讨论了侧向载荷、板架参数等对纵骨梁柱屈曲极限强度的影响规律。应用本文方法编制了考虑侧向荷载作用的船体梁极限强度程序,进行了实船的计算和对比分析。     

加筋薄板简化方式对船体总振动影响的研究

以单向加筋板为主要研究对象，结合正交异性板理论和等效板厚理论提出了适用于振动分析的等效厚度正交异性板简化方法，并与常用的简化方法进行了比较。推导了3种简化方法下的加筋板固有频率的解析公式，并计算了四边简支单向加筋板固有频率。结果表明：本文提出的简化方法在求取单向加筋板低阶固有频率时计算结果与有限元结果前五阶误差在15%以内。文中应用该简化方法计算了一船体梁的固有频率，通过对船体梁甲板的加强筋结构进行简化，将模型总单元数降至原模型的27.6%，采用本文方法计算得到的船体梁垂向前三阶和扭转一阶振动频率优于传统的正交异性板简化方法，较原模型偏差在2.2%以内。说明等效厚度正交异性板简化方法在特定工程领域是可用的，且此法相较之前的方法有一定程度的改进，对相关研究和工程计算具有一定参考价值。     

内河船舶船体梁极限弯曲能力统计特性

针对内河船舶船体梁极限弯曲能力的计算与统计特性问题,将影响船体梁极限弯曲能力的主要因素作为随机变量,分别讨论材料屈服强度与板厚的概率分布参数选取。采用增量迭代方法与改进Rosenblueth方法,计算得到船体梁极限弯曲能力及其分布参数。研究表明,极限弯曲能力计算时可不考虑板厚变异的影响,内河船舶船体梁极限弯曲能力具有统计上的稳定性。     

船舶气囊下水安全性的影响因素研究

船舶气囊下水可能造成船底和船艏板架受损，针对这一问题，采用船舶静水力学原理，编制了程序，进行了多种船台形式对下水过程中船体结构应力分析。该方法将船体视为刚体，主要考虑船体所受的重力、浮力和气囊的支反力，在船体下滑的一系列位置计算船舶姿态。同时计算船底板应力，判断船体的安全性。