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根据船舶结构屈曲承载能力可靠性分析的需要,提出了一种客观不确定性秒系数的确定方法。该方法极其简单,而且具有泰勒级数展开法的精度,并能降低罗森布斯法的计算量。在基本随机变量参数已提供的前提下,可以很方便地获得屈曲承载能力的统计特征值。 相似文献
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基于数值方法和有限元计算对船用复合材料加筋板进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,探究危险载荷工况下加筋板的屈曲模态、临界屈曲载荷和后屈曲极限承载能力。考虑复合材料加筋板的基体失效、剪切失效和纤维失效,采用Hashin失效准则和动力显式分析方法进行非线性屈曲分析。分析结果表明:临界屈曲载荷、屈曲/后屈曲行为以及极限承载能力等与试验结果吻合较好,复合材料加筋板的极限承载能力约为临界屈曲载荷的5.4倍。通过参数化研究,分析了铺层角度、厚度以及加筋板间距对船舶复合材料加筋板屈曲和后屈曲行为的影响程度,为复合材料船体结构的力学行为评估、设计应用等提供一种有效参考。 相似文献
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金属夹层板以优异的力学性能已应用于实船。本文根据与加筋板重量相当原则,设计一种金属折叠式夹层板结构,考虑其应用于舰船甲板的受力特性,采用非线性有限元方法,研究夹层板结构在不同组合载荷作用下的非线性后屈曲极限强度。首先通过与经验公式及相关结果对比验证了本文数值仿真方法和技术的可行性和准确性;然后建立双向面内受压和垂向载荷作用下的金属折叠式夹层板结构数值模型,基于屈曲特征值确定屈曲极限强度分析的初始缺陷;考虑结构初始缺陷,计算得到夹层板结构的后屈曲极限强度;对金属折叠式夹层板在不同组合载荷作用下的横向、纵向后屈曲极限承载能力进行计算分析;并与传统加筋结构对比,结果显示本文设计的金属折叠式夹层板结构具有更优异的稳定性和极限承载力,结果对金属夹层板的应用与强度设计提供参考。 相似文献
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由于船体结构受到的外部载荷及载荷承受能力决定了船体结构的损伤程度,因此船舶在冰区海域航行的安全性与其受到的冰载荷直接相关。本文根据极地科考补给船S.A. Agulhas II的原型测量数据,给出了两种艉肩部冰载荷的反演确定方法:一种为根据试验建立的影响系数矩阵法来确定肋骨处受到的冰载荷,另一种为利用Tikhonov正则化建立的三种离散方式来确定外板区域受到的冰载荷。计算结果表明,这两种方法均能克服数据处理过程中的病态性并得到船体结构的冰载荷。 相似文献
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[目的]为研究含真实几何缺陷的有限元模型建立途径,并基于不同类型缺陷对某缩比耐压圆柱壳结构的承载性能进行预测分析,[方法]提出基于二次型变换的几何缺陷提取方法,利用双重傅里叶级数表达实测初始几何缺陷,建立实测初始几何缺陷的引入方法。根据特征值模态型缺陷和实测缺陷,分别分析获得的缩比耐压圆柱壳的外压屈曲承载能力。[结果]结果显示,傅里叶级数法在不降低计算精度的前提下仅涉及网格节点的遍历和少量函数值的计算,使缺陷引入的计算效率得到显著提高。[结论]傅里叶级数法能够为圆柱壳结构极限承载能力的精确分析及结构优化设计提供指导。 相似文献
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复合材料板架作为轻量化船舶的主要构件,其设计是否合理对船舶本身的安全性和经济性具有重要意义。基于响应面法和有限元仿真,从结构重量和稳定性两方面着手对复合材料船舶开孔板架进行多目标优化设计。借助Ansys Workbench计算平台,对复合材料开孔板架进行静力学计算、特征值屈曲分析和响应面优化设计,获得一系列板架设计方案的稳定性参数和重量特征。优化过程中应用DOE试验设计技术和RSO响应面优化模型,确定采样点位置并拟合构造标准三维响应曲面。采用多目标遗传算法生成初始样本点,获得最佳设计方案。结果表明:面板厚度对板架重量和屈曲能力的影响最为敏感;优化设计方案减重效果较好,抗屈曲能力明显提高。该优化设计具有一定的实用价值,能为复合材料船舶改进优化、轻量化应用等提供有益参考。 相似文献
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钢结构稳定问题的有限元解法多数是考虑结构的极限承载力,而对结构的分支稳定问题则较少涉及。本文试图从特征值问题出发,采用有限元法考虑钢结构梁单元的线性分支稳定问题,并用于计算结构的屈曲模态和屈曲荷载以及构件的计算长度。 相似文献
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《船舶与海洋工程学报》2015,(4)
A method of reliability analysis based on a direct strength calculation employing the von Mises stress failure criterion is presented here. The short term strain distributions of ship hull structural components are identified through the statistical analysis of the wave-induced strain history and the long term distributions by the weighted summation of the short term strain distributions. The wave-induced long term strain distribution is combined with the still water strain. The extreme strain distribution of the response strain is obtained by statistical analysis of the combined strains. The limit state function of the reliability analysis is based on the von Mises stress failure criterion, including the related uncertainties due to the quality of the material and model uncertainty. The reliability index is calculated using FORM and sensitivity analysis of each variable that has effects on the reliability is also discussed. 相似文献
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船舶结构极限波浪弯矩统计特征的一致性定义 总被引:1,自引:0,他引:1
在船舶结构界可靠性方法已得到越来越广泛的应用。在进行现有船舶的可靠性分析或对新船制订可靠性设计规范时,必须要首先确定能力与载荷的统计特征。对于船舶结构来说,波浪弯矩是主要的载荷,极限波浪弯矩的统计特征对极限强度的可靠性分析十分重要。但是,通过研究发现,不同的文献中给出的用于确定极限波浪弯矩统计特征的概念和方法并不一致,这一差别可能对了随后的船舶结构可靠性分析和设计有一定的影响。本文旨在对船舶结构极限波浪弯矩统计特征的一致性定义作一些讨论,以期澄清一些概念。 相似文献
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结构可靠性分析中结构能力统计特征的正确确定 总被引:3,自引:1,他引:2
在船舶结构界可靠性方法已得到越来越广泛的应用,在进行现有船舶的可靠性分析或对新船制订可靠性设计规范时,必须要首先确定能力与载荷的统计特征,在已发表的文献中,用于确定结构能力统计特征的方法甚至基本概念并不十分统一,本文旨在对有些概念和方法作一澄清。两类随机变量必须要区分开,即基本随机变量和从属随机变量,对于从属随机变量统计特征的确定,本文介绍了一种精确高效的确定其均值和标准差的方法,本文还对一些不正确步骤以及忽略某些信息带来的后果进行了讨论,归纳出了一些可供参考的结论。 相似文献
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复合材料船体结构可靠性分析 总被引:3,自引:1,他引:2
本文综合考虑了复合材料本身及外载的多处不确定因素,首次对复合材料船全校 强度、可靠性问题进行了较全面的研究,考虑了多种失效模式并对复合材料结构本身的各随机变量的分布规律进行了统计分析。给出了一硬壳式下班钢艇的实例计算并分析了各种参数对船体结构可靠性的影响,得到了一些很有实际应用价值的结论。 相似文献
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在船舶纵弯曲强度的可靠性分析中,需要计算船体梁的抗弯能力,本文提供一种实用计算方法。在此方法中取材料厚度(或剖面积)和屈服限、弹性模量等均为随机变量,利用随机函数的线性化原理,求得船体断面几何要素以及抗弯能力的统计特征值。文中还介绍了国产船用钢材的厚度和屈服极限的变异系数,并利用组合梁模型试验资料对采用梁模型带来的计算误差及其修正办法作了讨论。该计算方法采用了造船人员熟悉的常规强度计算中的格式,便于在船舶设计中应用。 相似文献
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实船试航中影响船速测量结果的因素很多,对其进行测量不确定度分析时应考虑的不确定度来源也有很多。采用“测量不确定度表示指南”规定的方法,将船速算法作为不确定度源,对其测量结果进行了不确定度分析。不确定度分析以某油船为例,分别考虑了实际航速平均法和逐点法两种算法,并对两种算法得到的结果作了讨论。 相似文献
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运输船舶在波浪中失速的近似估算 总被引:1,自引:1,他引:0
如何准确、快速、简便地估算船舶在波浪中的失速,已成为船舶研究、设计人员及航运界有关人员共同关心的一个重要课题。文中给出了近似估算运输船舶在波浪中失速的2个方法。对处于初步设计阶段且尚未做过静水快速性能模型试验的运输船舶,可直接应用第2个方法。该方法提出的近似估算公式应用方便,也不用编程便可直接人工计算,且与模型试验结果相当吻合。 相似文献