基于疲劳强度的舰船甲板支撑结构设计方法

舰船甲板支撑结构在受到高强度的海水和载重的压力作用时,容易产生断裂,为了提高舰船甲板支撑结构的抗压强度,提出一种基于疲劳强度优化的舰船甲板支撑结构设计方法。构建舰船甲板支撑结构的疲劳应力分布和屈服响应模型,采用有限元分析方法进行舰船甲板支撑结构的断裂行为评估和抗压能力预测,构建舰船甲板的机械荷载力学方程,通过对方程的优化求解得到满足最大疲劳强度和承载能力的应力系数,以此指导舰船甲板支撑结构设计。仿真测试结果表明,采用该方法进行舰船甲板支撑结构设计能提高支撑结构的载荷,疲劳应力强度得到提升。     

参数化建模在舰船结构设计和载荷强度分析中的应用

高速船的船体结构应力/载荷与应力条件较为苛刻,因此,想要提高高速船舶的结构设计,必须要对高速船舶的结构件进行系统的力学分析与仿真。Ansys有限元仿真平台的功能强大,能够有效的模拟高速舰船在不同受力状态下的载荷强度和应力集中系数。Ansys APDL能够采用参数化建模的方法快速的建立不同结构的有限元模型。本文结合Ansys APDL系统地研究高速船板架结构在不同载荷下的应力应变,有利于提高结构设计强度。     

舰船高强度钢材的裂纹分析和力学特性评估

为了提高舰船结构的强度,舰船壳体等位置往往采用Q460等高强度钢材,大量的测试和实际船舶碰撞事故表明,舰船高强度钢材结构的失效形式通常不是静强度下的破坏,而是疲劳载荷下的结构失效和断裂,因此舰船高强度钢材的断裂力学特性分析一直是热点研究。本文详细介绍钢材的断裂与弹性力学原理,建立舰船高强度钢材的疲劳载荷分布和S-N曲线,结合有限元仿真软件Ansys进行舰船高强度钢材的板材力学特性仿真。     

舰船结构弹塑性冲击响应数值计算

舰船在执行作战任务时受到的冲击主要来自水上和水下两方面。其中,水下爆炸会对船体造成较大的冲击作用,引起船体的弹性变形和塑性变形,严重的可能导致船舶断裂等事故。本文针对舰船在水下爆炸冲击作用的力学特性进行研究,基于有限元分析软件Ansys等工具建立船体框架结构的有限元模型,对舰船结构的弹塑性冲击响应进行了数值计算和仿真。     

空爆载荷作用下舰船结构总强度分析

空中爆炸对舰船结构总强度的影响一直是业内研究的重点问题之一。本文经过广泛调研选取典型武器和典型结构,应用有限元软件对炸药、流场及舰船结构进行实体建模。采用通用有限元计算软件LS-DYNA对某典型舰船结构在空中爆炸载荷作用下的毁伤效果进行分析,着重研究舰船结构总强度在典型攻击武器打击下的毁伤程度,并利用已有的成熟的评估理论,对其最终的毁伤效果进行分析和评估,得出一般性的结论,为舰船的结构设计提供参考。     

基于三维结构设计与分析软件平台的舰船结构性能快速评估

本文探讨开发三维结构设计软件与结构有限元分析软件的数据接口,实现从舰船三维结构设计到CAE分析的自动建模,并在结构分析软件的基础上,开发全船分析载荷转换与自动施加、惯性力平衡、计算结果自动后处理等功能,最终建立一个三维结构设计与分析的统一数据平台.以一艘目标舰为例,完成了从Tribon建模、模型转换、自动加载、惯性力平衡到计算结果分析的全部过程,表明统一平台的开发,大大节省了建模、分析时间,有利于在结构模型修改的基础上快速完成CAE模型的修改,实现了结构性能的快速评估,对舰船的开发设计具有实用意义.     

舰船结构弹塑性冲击响应数值计算

舰船的结构强度是保障其航行安全性的关键,水下爆炸冲击会对舰船的船体结构产生冲击性载荷,但载荷超过舰船结构的弹塑性临界值时,就会对船体造成不可恢复的破坏,造成沉没等。因此,世界各国花费大量的人力和财力,不断研发新型舰船,提升舰船结构的抗水下爆炸冲击性能。本文首先分析水下爆炸冲击作用的特性,结合船体壳状结构的力学模型,利用有限元分析软件Ansys进行舱段的弹塑性分析,有助于提高舰船结构的强度优化设计。     

军用舰船结构设计规范发展综述

军用船舶结构设计规范是国家军船发展的一个非常重要的标准,通常覆盖了该国所有类型海军舰船结构的设计,内容涉及到军船结构设计的各个方面:如载荷、强度和刚度等方面。本文通过对各国军用舰船结构规范发展历史和特点的简要回顾,以及国外军用舰船结构规范的不同发展方向的分析,结合我国军用结构规范的现状,提出了近年来军用舰船结构规范的发展趋势,为相关结构规范的发展提供参考。     

基于有限元分析的船舶制造结构设计仿真

船舶的结构设计直接影响到船舶的强度、刚度、稳定性等性能指标。传统的船舶结构设计方法主要依赖于经验和试验,存在着设计周期长、成本高、效率低等问题,而基于有限元分析的船舶结构设计方法可以通过数值模拟和优化算法来实现结构设计的自动化和优化,提高设计效率和设计质量。本文从船舶结构的极限强度理论和疲劳强度理论分别进行分析,并基于有限元软件进行船舶制造结构的设计仿真。     

CATIA-V6在船舶结构设计中的应用

明确辅助结构设计与三维辅助设计的关系,结合CATIA-V6的功能,针对船舶前期设计中的结构重量预估、辅助二维设计、水动力网格建模,以及有限元建模4个方面,分析应用实例,认为CATIA-V6能够较大地提高船舶结构设计效率。