板屈曲对船体骨材侧倾的影响

本文研究分析船体骨材的侧倾屈曲问题，分析中考虑了板屈曲对骨材侧倾的影响。在计算板屈曲时，采用了更加接近实际边界条件的变形挠曲函数，使得计算结果更为合理。从计算结果看，板屈曲采用更为接近实际的板的屈曲后，骨材的侧倾临界应力显著提高。     

三边简支板格的剪切屈曲分析

采用能量法分析三边简支板在剪切荷载作用下的弹性屈曲性能,推导三边简支板格受剪下的临界屈曲应力计算公式。采用有限元方法进行均匀受剪三边简支板格弹性屈曲的数值验证计算。结果表明:当长细比大于1.5时,临界应力计算公式与有限元计算结果吻合较好。     

玻璃钢渔船帽形骨材顶角变化对应力集中的影响

文章采用有限元方法,以玻璃钢渔船帽形骨材的剖面顶角α的值为变量,建立系列有限元模型,比较分析它们在相同载荷和边界条件作用下的计算结果,探讨顶角对根部应力集中的影响。研究表明,帽形骨材腹板与壁板连接处的应力在一定范围内,随顶角α值的增大而减小,但大于某极值以后,又会迅速增大,即帽形骨材腹板与壁板连接处的应力存在着一个最小的极值点。文章的研究方法以及所得到的规律对玻璃钢渔船帽形骨材的设计具有一定的参考价值。     

单侧舱壁或平台对骨材支撑效果分析

在海洋工程船的设计建造中,如何既保证船体的结构强度又减轻实船重量,是讨论的热点。以某海工船中横剖面中垂向扶强材以其背面单侧平台支撑的节点为例,将其改为3种不同的节点形式,通过Ansys有限元软件分别进行建模、分析。从Ansys计算结果的变形情况和应力云图可以初步断定单侧舱壁或平台可以作为骨材的有效支撑,再用BV船级社校核软件Mars 2000读出的骨材剖面模数换算成应力值与Ansys计算出的应力值进行对比分析,证实了单侧舱壁或平台可以作为骨材的有效支撑。     

一边固支一边自由矩形薄板的屈曲强度分析

采用能量法推导出"固支-自由"矩形薄板的弹性临界应力计算公式,给出屈曲系数的取值曲线。在此基础上,比较了两种弹塑性临界应力的修正公式。采用非线性有限元法求解了"固支-自由"薄板的极限屈曲应力,验证了极限屈曲应力与屈服极限的比值可由薄板的柔度来表示,并给出极限屈曲应力的回归公式。针对两种失稳类型的计算结果表明:"固支-自由"薄板的弹塑性临界应力与极限屈曲应力的差异较小。     

弯曲载荷下骨材贯穿孔孔边应力分布模型试验

考虑到疲劳裂纹主要发生在船舶结构高应力区域,骨材开孔会造成孔边应力集中从而造成疲劳破坏,影响船体结构的安全性,以船舶双层底结构为研究对象,开展模型试验对船舶双层底结构在典型弯曲载荷情况下的骨材开孔孔边应力分布情况进行研究,分析弯曲载荷下不同开孔形状以及不同补强结构对孔边应力分布的影响。试验结果与有限元仿真结果对比表明,二者具有相同的规律和趋势,证明用数值仿真的方法分析骨材开槽孔孔边应力集中问题是可行的。     

双层底肋板贯穿孔孔边应力数值仿真分析

船舶航行过程中,船体结构会受到总纵弯曲与舱外水压、货物载荷等组合载荷的交变作用,骨材开孔处会出现孔边应力集中,进而造成结构疲劳破坏的问题。针对船体骨材开孔结构开展典型载荷作用下的孔边应力分析。以船舶双层底结构为研究对象,开展典型弯曲、压缩载荷作用下的船舶双层底结构骨材开孔孔边应力分布有限元仿真研究,分析弯曲、压缩载荷作用下不同补强结构对孔边应力分布的影响,为船体骨材贯穿孔结构的优化设计提供参考。     

加筋板格高级屈曲分析技术研究及软件开发

文章给出了基于弹性大挠度理论和刚塑性分析的加筋板格高级屈曲分析方法(EPM),该方法包括五种失效模式,即正交加筋板格整体屈曲、纵向加筋子板格整体屈曲、纵向加筋和带板的局部屈曲或屈服、纵向加筋的侧倾以及全部屈服,可以考虑初始挠度和残余应力的影响以及双向压缩和侧向载荷的联合作用。以EPM方法为核心开发了加筋板格高级屈曲分析软件系统,包括任务管理、数据输入、屈曲分析、结果查看、能力曲线和文件分析等六个模块。为验证EPM方法的精度进行了系列纵向加筋和正交加筋板格试验模型的比较计算,并计算了四种典型加筋板格的双向应力能力曲线,与板格极限状态分析（PULS）软件和协调共同结构规范（HCSR）方法进行了比较分析。结果表明EPM方法可以分析联合载荷等因素对加筋板格极限强度的影响,文中开发的软件系统可用于加筋板格高级屈曲分析。     

含缺陷海底管道横向屈曲理论研究

考虑了初始几何缺陷对管道屈曲临界载荷的影响,基于经典热屈曲理论,推导了平坦海床上裸铺管道横向屈曲临界载荷的理论公式,给出了无限远处管道轴向力的计算公式及临界温度的计算公式。建立了平坦海床上裸铺管道的非线性有限元模型,并将有限元结果与解析结果进行了对比,验证了解析公式的合理性。     

现役散货船板架结构稳定性研究

本文对现役散货船双层底结构的稳定性能进行研究,讨论了结构缺陷对稳定性的影响,提出带缺陷结构的稳定性计算方法,得出了计算双层底板架结构的非线性有限元方法,通过实例计算,证明了该方法的正确性与有效性.并讨论了装载情况对双层底结构稳定性的影响,将有限元方法的计算结果与工程中常用的正交异性板方法计算结果进行比较分析,得出了正交异性板方法的计算结果与实际结构承载能力的差距,并依此给出一修正系数,使正交异性板方法能更好地应用于实际工程.本文还对部分骨材开裂的双层底板架进行了非线性有限元分析,得出不同开裂情况下板架的临界载荷.最后文中还通过实船检测资料,对存在着腐蚀缺陷的双层底结构进行了缺陷分析,并与理想结构的临界载荷进行比较,得出了腐蚀状况对结构的稳定性的影响规律.     

Evaluation of ultimate strength of stiffened panels under longitudinal thrust

A series of collapse analyses is performed applying nonlinear FEM on stiffened panels subjected to longitudinal thrust. MSC.Marc is used. Numbers, types and sizes of stiffeners are varied and so slenderness ratio as well as aspect ratio of local panels partitioned by stiffeners keeping the spacing between adjacent longitudinal stiffeners the same. Initial deflection of a thin-horse mode is imposed on local panels and that of flexural buckling and tripping modes on stiffeners to represent actual initial deflection in stiffened panels in ship structures. On the basis of the calculated results, buckling/plastic collapse behaviour of stiffened panels under longitudinal thrust is investigated. The calculated ultimate strength are compared with those obtained by applying several existing methods such as CSR for bulk carriers and PULS. Simple formulas for stiffened panels, of which collapse is dominated fundamentally by the collapse of local panels between longitudinal stiffeners, are also examined if they accurately estimate the ultimate strength. Through comparison of the estimated results with the FEM results, it has been concluded that PULS and modified FYH formulas fundamentally give good estimation of the ultimate strength of stiffened panels under longitudinal thrust.     

T型扶强材在横向载荷作用下的侧向屈曲

考虑船舱进水导致船体梁的结构崩溃而发生沉没的事故中舱壁是一个关键的环节,通过能量法导出舱壁扶强材在侧向静水压力作用下的弹性屈曲的临界载荷公式,与有限元数值计算比较,证明文中计算公式的正确、简单、实用性。     

克令吊基座的局部加强结构优化设计研究（续）

采用结构有限元方法，对某型克令吊底部加强结构的小肘板结构进行了不同方案的优化分析及计算，依据其结构特点，在前期工作的基础上，对小肘板的软硬度设计优化方案进行了具体的结构强度分析和比较，为以后克令吊底部加强结构的优化设计分析工作提供进一步的参考。     

集装箱船舱口角隅应力集中系数的有限元分析的精度

集装箱船舱口角隅的应力集中是船舶结构强度的一个重要问题。随着有限元技术的发展，目前舱口角隅的应力集中系数大都可以通过有限元计算直接获得。由于有限元分析过程中存在着大量不确定性，通过控制其有限元分析各个步骤的质量来保证有限元分析的精度，已经成为一个重要的研究方向。本文利用现有有限元分析软件（ABAQUS），通过对不同模型简化方法的讨论，给出了正确计算舱口角隅结构应力集中系数的模型简化方法，并在此基础上讨论了网格尺度对应力集中系数的影响。     

环加强T型管柱接头应力分析

本文运用有限元方法对海洋石油钻井平台中采用内圆环加强的 T 型管柱接头进行了系列计算和分析。研究了各种载荷工况下不同加强形式的内圆环对降低热点应力的效果和规律,并提出了以加强圆环、主管壳板及支管壳板三者之间的相对刚度系数 K 为参数的计算单圆环加强的 T 型管柱接头热点应力集中系数的方法。     

潜艇耐压液舱结构稳定性的初步研究

用有限元法分析研究潜艇耐压液舱结构的稳定性问题，通过实例分析，证实所采用的应用软件是可靠的，并指出了该区结构不存在总稳定问题，保证应力强度的耐压船体壳板，密加纵骨的耐压液舱壳板及密设加强筋的实肋板局部稳定性都是有保护的。由此可见，耐压液舱结构稳定性不是矛盾的主要方面，结构的安全性主要受制于应力强度。这些结构对耐压液舱结构的设计有重要意义。     

散货船底部纵骨防倾肘板节点疲劳优化研究

为了提高CSR(BC)规范下散货船底部纵骨在防倾肘板连接处的疲劳寿命,采用有限元法比较几种不同切口形式在热点处的应力集中系数,确定其中有效的几种形式,使用共同规范的直接计算法予以证明,为便于使用,针对这些切口形式给出在CSR(BC)简化计算法中可以参照使用的系数。     

Assessment of IACS-CSR implicit safety levels for buckling strength of stiffened panels for double hull tankers

The present study aims at applying structural reliability methods to assess the implicit safety levels of the buckling strength requirements for longitudinal stiffened panels implemented in the IACS Common Structural Rules (CSR) for double hull oil tankers. The buckling strength requirements considered are used in the initial stage of the hull girder scantlings’ design to control the buckling capacity of longitudinal stiffened panels subjected to the compressive loads induced by the hull girder vertical bending. The following buckling collapse failure modes are explicitly considered in the design formulation: uniaxial buckling of the plating between stiffeners, column buckling of stiffeners with attached plating and lateral-torsional buckling or tripping of stiffeners.The paper presents the procedure used to assess the implicit safety levels of the strength requirements for the three buckling collapse failure modes above mentioned, which includes the optimization of the scantlings of the plate panels and longitudinal stiffeners in order to reflect the minimum strength required by the formulation. A first order reliability formulation is adopted, and stochastic models proposed in the literature are used to quantify the uncertainty in the relevant design variables. A sample of five oil tankers representative of the range of application of the IACS-CSR design rules is considered. The effect of corrosion in the implicit safety levels is quantified based on the three corrosion levels of the Net Thickness Approach (NTA) adopted in the design rules. Sensitivity analyses are also performed to quantify the relative contribution or importance of each design random variable to the implicit safety levels.     

双层水平板式防波堤结构箱型水平板研究

双层水平板式防波堤是一种新型的水工结构物,采用上下两层水平板达到消浪、透水的目的.本文研究的水平板采用钢制箱型板结构.根据物理模型试验测定的波浪荷载,应用ANSYS有限元软件,分别探讨不同支承形式、钢板厚度、H型钢加劲肋个数和型号等因素对水平板应力和变形的影响,并与传统计算方法相比较,为双层水平板式防波堤的结构设计及工程应用提供参考.     

密加筋板结构的稳定性分析

根据密加筋板结构的特点,基于中间有弹性支座连续压杆的稳定性理论分析方法,推导出单向受压密加筋板结构整体失稳时临界载荷的实用计算公式,并与有限元的数值解进行了比较。结果表明,公式形式简单、运用方便、结果准确、便于在工程中实际应用。