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原文传递 箱型梁结构提高舰船抗舱内爆炸可靠性水平的研究
论文题名: 箱型梁结构提高舰船抗舱内爆炸可靠性水平的研究
关键词: 舰船;不确定性分析;纵向箱型梁结构;舱内爆炸;剩余极限强度;超出概率
摘要: 本文针对舱室内部爆炸载荷下箱型梁结构提升舰船结构可靠性水平的作用展开不确定性分析,从爆炸结构毁伤和剩余极限强度等方面,比较分析设置箱型梁结构舰船和普通结构舰船的超出概率的差异,归纳出箱型梁结构对舰船抗爆可靠性的提升效果和作用机理。
  本文不确定性分析基于Monte Carlo思想,采用正态分布和最大熵法相结合的方法对结果进行统计分析。对样本工况进行独立重复的数值模拟,舱内爆炸载荷下结构响应的数值模拟采用MSC.Dytran进行,爆炸毁伤后的结构剩余极限强度采用非线性有限元法计算,借助Abaqus CAE实现。在研究过程中,本文对所涉及的理论、方法和流程进行详细介绍,对结果进行分析对比,得出如下结论:
  1.箱型梁结构可以有效限制强力甲板结构在舱内爆炸载荷下发生横向和纵向大变形的概率,但对限制炸点正上方产生破口概率的作用并不明显;
  2.箱型梁结构可以显著提高舱内爆炸毁伤后舰船保持较高剩余极限承载能力的概率,从而保证毁伤舰船在恶劣海况中能够以较大的概率生还;
  3.箱型梁结构提高舰船剩余可靠性的作用机理可以总结为两个方面。一方面,箱型梁结构可以有效限制强力甲板产生大变形的概率,使作为主要中垂承力构件的强力甲板以较大的概率保持其完整性,发挥更大的承载效果;另一方面,箱型梁结构本身在后续加载过程中可以贡献一部分刚度并为强力甲板提供强的边界约束,从而提升结构承载能力。
  4.本文所建立的舰船抗爆不确定性分析框架从概率角度论证箱型梁结构提升舰船抗舱内爆炸能力的作用,得到与确定性分析相接近的结论,这证明该框架是合理、可行的,在进一步优化之后,可以用于舰船抗爆可靠性分析。
作者: 于海洋
专业: 船舶与海洋结构物设计制造
导师: 蒋如宏
授予学位: 硕士
授予学位单位: 上海交通大学
学位年度: 2014
正文语种: 中文
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