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原文传递波浪中船体梁逐次崩溃行为研究

论文题名：	波浪中船体梁逐次崩溃行为研究
关键词：	船体梁;逐次崩溃行为;极限海况;崩溃实验;水弹塑性
摘要：	随着船舶向大型化发展，船舶自身和所承载的货物的价值越来越高；并且海洋环境保护越来越严格，这些都对船舶的结构安全性提出了更高的要求。船体梁的极限承载能力对于确保船舶在遭遇极端海况时的结构安全性具有非常重要的作用，一直都是船体结构强度领域的研究热点。因此，采用合适的方法对船体梁极限承载能力进行准确评估是提高船舶结构安全性的基础和前提。研究波浪中船体梁逐次崩溃行为有助于更准确地预测船体梁的极限承载能力，在明确了船体梁在波浪中的逐次崩溃行为后，可以合理分配材料，进而设计出结构合理、轻量化且安全可靠的船舶。　　在本文中，采用数值仿真和模型实验相结合的方法对波浪中船体梁逐次崩溃行为进行全面、真实地研究。论文的主要工作包括以下几个方面: 　　（1）确定波浪中船体梁逐次崩溃实验模型的设计思路和流程。在此基础上，参考宽扁肥大型船舶的结构特点和崩溃特性并考虑波浪水池的实验条件拟定实验模型的初步设计方案。根据作用于船体的总纵弯矩和船体梁的极限弯矩之间的大小对初步设计方案进行可行性评估。　　（2）在初步设计方案不能实现实验目的的基础上，通过分析影响船体梁极限承载能力和外载荷的因素，提出诸多改进方案。对这些修改方案分别进行可行性评估，并且考虑实际的加工成本、运输和实验条件等方面的限制确定最终的模型设计方案。根据模型设计的最终方案建造钢质实验模型。　　（3）采用数值计算方法分别对实验模型在静水压载下的结构响应和波浪中船体梁的逐次崩溃行为进行数值模拟，得到船体梁在静水压载中的结构响应特性和波浪中的崩溃特性。　　（4）基于数值分析结果分别拟定静水压载实验方案和波浪中逐次崩溃实验方案，并在波浪水池中分别进行静水压载实验和波浪中船体梁逐次崩溃实验。在实施波浪中船体梁逐次崩溃实验的过程中测量作用于船体的外载荷和结构响应，了解在船体梁发生逐次崩溃的过程中外载荷和结构响应的变化特性。　　（5）将模型实验得到的船体结构响应与数值仿真结果进行对比，分析在船体梁发生逐次崩溃过程中船体结构应力变化、船体梁的极限承载能力和船体梁的崩溃模态等特性，在此基础上探究波浪中船体梁逐次崩溃行为的发生过程。
作者：	张水林
专业：	船舶与海洋工程
导师：	裴志勇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文