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复合材料上层建筑强度及固有频率数值模拟分析
| 论文题名： | 复合材料上层建筑强度及固有频率数值模拟分析 |
| 关键词： | 舰船;复合材料上层建筑;强度计算;固有频率;数值模拟 |
| 摘要： | 复合材料在各国船舶工程中的应用越来越广泛，复合材料相比金属材料具有减重、隔声及隐身等优势，在船舶上应用复合材料是未来的发展趋势。考虑总纵强度的情况下复合材料上层建筑与钢质上层建筑的受力情况完全不同，而固有频率分析也是船舶设计的一个重要考虑方面。 本文使用MIDAS软件对现有某型舰船的上层建筑进行了结构强度计算，并将结果与ANSYS软件计算得出的结果进行了对比。建立了上层建筑与主船体结合的三维有限元计算模型，分析了复合材料上层建筑与钢质上层建筑参与总纵度弯曲的程度，发现复合材料上层建筑参与总纵强度的程度较钢质上层建筑要低，主要是因为复合材料外墙参与程度低导致的。但复合材料上层建筑的抗风抗波浪荷载能力比钢质上层建筑强，其墙体远未达到强度极限。并对十种工况下的各部件做了强度校核，上层建筑及主船体各部件均有一定的安全冗余，满足使用要求。计算了钢质上层建筑与复合材料上层建筑的总质量，复合材料上层建筑比钢质上层建筑减重约17％。本文还分析上层建筑在不同模型、不同边界条件下的固有频率，将计算出的频率与主机及螺旋桨频率进行对比，均有大于15％的频率安全储备，避免了共振的产生。最后，本文对比了上层建筑在不同模型、不同边界条件下的频率，并与整船模型的频率计算结果进行对比，得出了较为合适的模型计算范围。 本文的研究成果对于复合材料上层建筑的结构设计计算具有一定的参考意义和指导价值。 |
| 作者： | 吕晨 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 佟丽莉;刘伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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