水面舰艇在高海况航行时的安全性分析

随着海军使命任务拓展,执行远洋任务越来越频繁,海域越来越广,时间越来越长,遭遇各种高海况的几率越来越高,高海况对执行任务造成一定影响。本文对影响水面舰艇高海况航行安全性的几个方面进行系统总结分析,通过与国外军规或民船规范的比较,了解我国水面舰艇高海况航行时安全性设计所处的水平,提高船员使用信心,为指挥者和舰员提供参考。同时为保障舰艇在高海况下具有良好性能,从设计者的角度出发,提出高海况下装载及使用原则。     

船体大破口损伤下总纵极限剩余承载能力计算

[目的]在大破口损伤下计算船体总纵极限剩余承载能力时,是否计及船舶的浮态变化以及破口位置和大小等非线性耦合因素的影响,是合理评估船舶破损后的总纵极限剩余承载能力时值得深入研究的问题。[方法]以某船船体舯剖面大破口损伤为研究对象,采用Smith方法对船体总纵极限剩余承载能力进行计算分析,重点计算船舶因破损可能导致的不同倾斜角和连续浮态变化的总纵极限剩余承载能力。[结果]结果表明,不考虑船舶浮态变化,仅在船舶正浮状态下扣除大破口结构的计算结果,将会过高估计船舶破损后的总纵极限剩余承载能力。[结论]所用方法较为简便、快捷,可为船舶结构设计以及船舶损伤后的快速决策提供参考。     

球扁钢等效方法的研究

在进行船体结构强度的计算分析时,需要将球扁钢等效为L型材或T型材进行屈服及屈曲计算。然而,现有的等效转化方法存在较为明显的问题。本文在前人研究基础上,推出两种简化等效方法,并与现有方法进行计算对比,结果表明这两种方法简单方便,精确度高。此外,本文分别使用三种转化方法,运用Mars2000软件计算某船剖面的极限强度。计算结果表明,使用本文提出的等效转化方法一计算船体结构极限强度最合理。     

钢制金属I型夹芯板界面疲劳脱粘特性分析

[目的]针对金属I型夹芯板界面的脱粘失效破坏,开展金属夹芯板界面疲劳脱粘特性分析。[方法]基于内聚力模型理论,考虑时间历程、三维结构节点多自由度的损伤演化方程与收敛判定准则,开发适用于三维复杂结构的界面疲劳脱粘模拟程序;与焊接接头脱粘实验结果进行对比,验证所开发程序的准确性,并进一步对钢制金属I型夹芯板的界面疲劳脱粘行为进行数值模拟。[结果]结果显示,所开发的三维界面疲劳脱粘数值模拟程序与焊接接头脱粘实验间最大的模拟误差仅为14.05%;I型夹芯板承受面外载荷时,夹芯板界面处的脱粘破坏主要表现为沿焊缝方向的表面裂纹扩展,当裂纹扩展至夹芯板长度的70%左右时,裂纹开始贯穿腹板形成贯穿裂纹。[结论]所开发的三维复杂结构界面疲劳脱粘程序可以实现对金属夹芯板界面疲劳脱粘寿命的有效评估,对实际工程应用具有一定的指导意义。