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残余应力对舰船纵骨在不同对接工艺下极限强度的影响研究
| 论文题名： | 残余应力对舰船纵骨在不同对接工艺下极限强度的影响研究 |
| 关键词： | 船舶工程;残余应力;结构力学;极限强度;焊接工艺 |
| 摘要： | 随着造船技术的发展,分段建造,总段合拢的造船模式已经成为主流模式。为充分发挥这一造船模式的效率和优势,总段合拢的方式从原来的“阶梯式”开始向“一刀齐”方式转变。对于不同的合拢方式的采用,必然会造成焊接残余应力分布和焊接变形的变化,由此带来了各种变化对结构强度的影响问题。因此,开展不同对接工艺下残余应力对船体结构强度的影响研究对后续研究和这种合拢工艺的推广具有十分重要的工程意义。 本文利用有限元数值仿真的方法,结合试验,对船体典型结构加筋板焊接残余应力场、在拉伸载荷作用下残余应力的变化以及对极限承载能力的影响展开研究。主要研究工作及结论如下: (1)针对典型薄板对接焊接残余应力的分布进行了试验研究,得出薄板在典型焊接工艺下的残余应力分布规律;并利用ANSYS有限元分析软件对薄板对接焊的残余应力分布进行了数值模拟,数值模拟得出的结果与试验值进行对比验证,为后续的研究提供方法与参考。 (2)对船体中的典型结构加筋板的对接焊接过程进行数值模拟,得出外板和骨材采用同一截面焊缝布置和不同截面布置工艺下的焊接残余应力分布情况,并对比分析了采用不同工艺参数条件下的残余应力分布。 (3)将数值模拟得到的焊接残余应力作为预应力施加到有限元模型上,并以此为基础进行典型船体纵向构件在焊接残余应力影响下的极限承载能力的计算,并与试验值进行了对比分析,得出了“一刀齐”对接工艺下残余应力对船体典型结构极限强度的影响程度。 |
| 作者： | 沈杰 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计与制造 |
| 导师： | 窦培林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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