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。     

岛式上层建筑总强度计算方法

研究岛式上层建筑总强度的载荷原因及加载途径,基于有限元理论、船体总强度理论提出一种新的岛式上层建筑强度计算方法。该方法良好适应当前船体设计计算现状,可有效利用船舶设计计算过程中的船体总强度计算结果,可克服上层建筑传统计算方法存在的缺点、满足结构优化设计的要求。分别使用有限条法和本文方法对某船上层建筑结构总强度进行计算,发现有限条法的计算结果偏小。     

基于有限元分析的散货船横向强度计算

传统散货船在对航向强度计算时仅对装货舱的结构进行横向强度的计算,有限元模型所反映的数据不能真实反映整个船体的横向强度。针对上述问题,提出基于有限元分析的散货船横向强度计算。区别于传统的有限元散货船横向强度计算,提出的计算方法是对船体货舱部分与非载货部分的横向强度进行分别计算,从而获更加准确的散货船横向强度数据。通过对比实验对提出计算方法的精准度进行测试,证明计算方法的合理性。     

船体梁极限强度非线性有限元计算方法研究

文章针对Dow 1/3比例护卫舰模型,进行多种方案的船体梁极限强度非线性有限元计算,通过与Smith方法和模型试验结果的对比分析,研究船体梁极限强度非线性有限元建模技术,给出一种较为准确高效的船体梁极限强度非线性有限元计算方法。对于完善《船体梁极限强度的非线性有限元方法计算指南》具有一定的参考价值。     

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。     

大曲率船体球面零件压制减薄规律

试验结果表明大曲率船体球面零件在压制成型后同时存在增厚和减薄情况，最大减薄出现在零件中心外围区域，零件边缘区域增厚现象较明显。进一步分析零件成型前后的板厚数据变化情况，总结大曲率船体球面零件压制成型的减薄规律及实际加工的注意事项，并建立压制减薄风险控制流程，可有效避免大曲率船体球面零件压制减薄现象成为结构建造的潜在风险。     

破冰船冲撞式破冰结构强度数值仿真方法研究

本文基于瞬态动力学分析法对破冰船冲撞式破冰过程进行有限元数值仿真研究。针对该方法中的船冰撞击分析、海冰浮力模拟等一些关键问题进行研究,根据上述方法对某破冰船冲撞式破冰过程进行数值模拟,并对应力计算结果进行校核。总之,本文建立的一套评价破冰船冲撞式破冰过程船体应力方法,对于中国老龄破冰船的强度评估具有重要意义。     

破损船体剩余强度衡准研究

本文研究了船体破损非对称淹水和刚度损失引起的船体外载荷变化,并利用破损船体非对称弯曲极限强度计算方法详细分析碰撞、搁浅和爆炸破损对船体极限强度的影响.然后基于破损船体极值载荷和极限强度,给出破损船体剩余强度衡准,并对破损船体临界海况进行预报.     

运梁船局部强度直接计算方法研究

为便于水上桥梁施工,运输桥梁预制梁片的运梁船得到了广泛的应用。运梁时,梁片的重量载荷通过工字钢传递给船体,船体受到的局部集中载荷较大,船体结构受力过程复杂。文中采用有限元计算软件MSC.Patran/MSC.Nastran对船体结构局部强度进行直接计算,并将计算结果与许用应力值进行比较,证明构件强度满足使用要求,此方法适用于运梁船局部强度的校核。     

极限强度对船体整体设计过程的关键影响分析

传统方法在分析极限强度对船体整体设计过程的关键影响时准确性较低。针对这一问题研究了一种新的分析方法,首先通过计算得到极限强度对船体整体设计过程中不同性能产生的影响,然后设计了极限强度对船体整体设计过程各关键性能的影响所占比重分析流程图,最后通过对比实验验证了所设计的方法准确性。结果表明,给出的分析方法在分析极限强度对船体整体设计过程的关键影响时准确性更高,更值得推广使用。     

船体结构剩余强度评估方法研究

在设计阶段对船体可能发生的破损情况和剩余强度进行分析。根据分析结果优化结构设计,可以有效地提高船舶破损后的生存概率。以某双壳油船为例,采用SMITH法和非线性有限元法,计算破损后船体的剩余承载能力,比较2种计算方法的计算原理和结果。采用规范计算和直接预报的方式对船体破损后的波浪载荷进行预报。采用确定性方法和可靠性方法对破损船船体结构剩余强度进行评估,给出了实际应用中的使用建议。     

破冰船冲撞式破冰结构强度数值仿真方法研究

本文基于瞬态动力学分析法对破冰船冲撞式破冰过程进行有限元数值仿真研究.针对该方法中的船冰撞击分析、海冰浮力模拟等一些关键问题进行研究,根据上述方法对某破冰船冲撞式破冰过程进行数值模拟,并对应力计算结果进行校核.总之,本文建立的一套评价破冰船冲撞式破冰过程船体应力方法,对于中国老龄破冰船的强度评估具有重要意义.     

船体板剪切极限强度数值分析

极限强度表征船体结构的极限承载能力,是船舶强度校核的主要内容。船体结构在拉压载荷下的极限强度多年来已被广泛研究并取得重大进展。随着船舶大型化及开口部位的增多,扭转载荷成为船体结构剪切极限强度计算不可忽视的重要组成部分。由于剪切载荷的特殊性,国内外目前尚未开展船体结构的剪切实验。因此,应用数值模拟方法计算剪切极限强度十分必要。通过对比分析研究船体结构主要是船体板在不同情况下的力学性能,探讨不同结构对船体板剪切极限强度的影响程度。结果表明,剪切极限强度对船体板的几何尺寸具有较强的敏感度,随着几何尺寸下降,极限强度急剧降低。     

TRIBON船体结构涂装面积计算

本文就如何使用TRIBON系统Hull模块当中的painting area功能来计算船体结构的涂装面积方面进行探索，采用本方法可以大大缩减涂装设计人员计算船体结构涂装面积的时间、工作强度与工作量，提高船体结构涂装面积的计算精度与准确性。     

拖网渔船门架局部强度直接计算方法研究

大型拖网渔船在起网时,拉网纲绳通过门架的支撑,利用起网绞车将网具沿艉滑道拖到甲板上,此时门架和船体支撑结构受到较大的载荷。考虑门架和船体支撑结构的局部强度对安全影响较大。文中采用有限元软件MSC.Patran/MSC.Nastran对门架和船体支撑结构的局部强度进行直接计算,并将计算结果与许用应力值进行比较,证明构件强度满足使用要求,此方法适用于门架和船体支撑结构的局部强度的校核。     

水面舰船结构力学性能虚拟测试初步研究

在建立虚拟仿真环境库和动态环境库的基础上,实现海浪中航行的船体结构强度、船体自由振动、船体结构疲劳寿命、船体结构总纵强度、总刚度及局部强度等的虚拟测试。以某型舰船的船体结构数据为例进行测试,其结果与强度计算结果基本一致,测试应力均达到许用应力的要求。     

起重船基座局部强度直接计算方法研究

起重船专供水上作业起吊重物用,在水上工程施工和船舶货物、重件起重等方面得到了广泛的应用。作业时受到的局部集中载荷较大,船体结构受力过程复杂。吊机基座及船体结构局部强度对安全影响较大。文中采用有限元计算软件MSC.Patran/MSC.Nastran对基座及船体结构局部强度进行直接计算,并将计算结果与许用应力值进行比较,证明构件强度满足使用要求,此方法适用于吊机基座局部强度的校核。     

邮轮船体的总纵弯曲强度分析

基于中国船级社(China Classification Society, CCS)《邮轮规范》,在实船验证的基础上,重点研究邮轮船体总纵应力分布、上层建筑有效度和总纵强度评估方法,并指导规范使用。分析邮轮船体结构的特点,明确邮轮的船体结构与其他船型的关键区别,指明邮轮船体总纵强度分析的重点。基于《邮轮规范》中的整船直接计算方法,分析总纵弯曲应力和剪应力的分布规律,指出在设计初期的关注点,归纳上层建筑有效度的变化特性。基于船体梁理论,考虑上层建筑有效度,提出评估总纵强度的有效方法。     

基于剪流分布规律的节点力加载方式在船体结构有限元分析中的应用

船体结构强度评估是船舶建造与设计过程中的重要环节。本文在总结研究现有的船体结构有限元分析加载方式的基础上,提出基于剪流分布规律的节点力加载方式。对于为模拟船体梁载荷而在各剖面处施加的集中力以及为进行强度计算需在各剖面处施加的调整载荷,使用本文方法将其离散至单元网格节点处并于与加载,得到的结果符合船体梁弯曲时的应力分布规律,这对于正确进行船体结构强度评估具有重要意义。给出适用于计算机实施的规格化加载过程,以实现船体结构有限元分析的自动加载过程。     

破损船体梁残存强度的有限元计算模型研究

采用Abaqus软件建立多个非线性有限元计算模型,对完整和破损后的船体梁进行非线性有限元计算。通过与Smith方法的结果对比分析,确定船体梁残存强度非线性有限元计算模型和边界条件,并研究破口周围边界对残存强度的影响。