可靠性理论在首部底板砰击强度分析中的应用

船底板受砰击载荷时的响应是船舶结构设计中需要考虑的问题之一,尤其对浅吃水肥大型船。常规方法是在估算砰击外力时用概率方法,再用砰击极值压力对底板强度作确定性分析。然而,板的材料的物理特性和几何尺度均具有不确定性,为了弥补这一不足,本文用改进的第二类可靠性分析方法讨论了首部底板受砰击载荷时的强度问题。为了标定板的极限强度计算公式,用有限元法对矩形板的大挠度弹塑性强度作了系列计算研究,把分析所得的结果与刚塑性极限分析进行比较。比较表明,由于实际船底板不是由刚塑性材料制成,它可以承受的荷重比刚塑料的上限解还要大,且随矩形边长比的改变而变化。为此,引进了修正函数,使公式所预示的承载能力更符合实际情况。最后以十条各种类型的船(油轮、货轮、运木船和集装箱船等)进行了实例计算,把这些结果与常规方法求得的结果进行了比较,证实了可靠性分析方法更为合理。