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基于IACS共同规范的船体极限强度分析
| 论文题名： | 基于IACS共同规范的船体极限强度分析 |
| 关键词： | 船舶结构;极限强度;逐步破坏法;非线性有限元法;分布式网格 |
| 摘要： | 船舶是衡量航运业、海洋开发以及国防建设的一项重要指标，具有深远的意义。船舶建造前会进行详尽的设计，从而对船舶的强度与结构设计、各项性能指标进行分析研究。船体是由加筋板格构成的大型箱型梁结构，并受到分布式船体重量、货物重量、浮力和波浪力产生的纵向弯曲载荷。船舶的设计载荷一般大于在结构完整状态下所承受的载荷。但是，船舶在使用过程中，常常遇到恶劣海况、异常的装卸顺序、过度压载以及不确定的因素等，使所承受载荷超过设计载荷，从而达到船舶的极限状态，导致船舶整体结构崩溃。事实上，在过去的几十年里，很大一部分的大型海上灾难都与船舶的极限负荷与极限强度有关。这些灾难时刻提醒着我们极限强度这一领域的重要性。因而，在相当长的一段时间内，极限强度依然会被世界各地的实践者和研究人员进行积极的研究与发展。 鉴于船舶极限强度的重要性，如何对船体极限强度进行事先的评估研究显得尤为重要。目前世界各国的船级社，例如，美国船级社（ABS）、中国船级社（CCS）和挪威船级社（DNV）等，都在其各自的船舶设计规范中建立了船体极限强度评估方法。 本文将对船体的极限强度进行研究。对加筋板，船体板以及船体梁的极限强度理论，极限强度的模型实验法、逐步破坏法、理想结构单元法、非线性极限强度法四种计算方法进行简要探讨分析；利用 C＃软件对逐步破坏法进行编程开发实现极限强度的计算，且能以图形化的方式清晰直观的展示出计算结果；对于几个经典模型的计算，将 C＃软件计算结果与基于非线性有限元法的MSC/Patran有限元软件计算结果进行对比分析，证明软件的可靠性与实用性，同时对两种方法的优缺点对比。 C＃软件基于逐步破坏法的编程计算，解决了以往有限元软件（如ANSYS、MSC/Patran等）计算过程繁琐，耗时较长等缺点，且能图形化显示，提高了船体强度计算效率。在软件编程中，使用了软件工程的模块化思想，提出了多线程、多进程、CUDA显卡计算等前沿技术，采用分布式网格计算的方式，大胆的做了“云计算”的尝试。 |
| 作者： | 古娜 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 秦洪德;项勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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