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悬挂式铝合金整体壁板结构极限强度研究
| 论文题名： | 悬挂式铝合金整体壁板结构极限强度研究 |
| 关键词： | 气垫船;悬挂式铝合金整体壁板结构;极限强度;有限元分析 |
| 摘要： | 极限强度作为衡量船舶结构安全的重要指标，体现了船舶结构抵抗外载荷作用的最大能力，历来备受船舶工程界的关注和重视。作为气垫船的重要组成结构，悬挂式铝合金整体壁板结构由于材料特性和结构形式的特殊，其力学特性与传统船舶结构存在较大的差异，研究其极限强度特性，对悬挂式铝合金整体壁板结构的应用以及气垫船的结构设计具有重要意义。此外在船舶营运过程中，船体结构难以避免的会遭受各种类型的损伤，如货物装卸不当造成的局部凹陷、碰撞搁浅导致的破舱等。这些损伤将会削弱船体结构的强度，影响船舶的自身安全。因此，正确评估受损伤结构的极限承载能力，能够确保船舶具有足够的剩余强度，避免海损事故的发生，保障船舶自身安全和船员生命财产安全。 本文采用试验和有限元方法，开展了悬挂式铝合金整体壁板结构极限强度以及受损伤结构剩余极限强度的研究，主要研究工作如下： （1）针对悬挂式结构极限强度问题，设计了切口式和悬挂式两种结构形式的铝合金整体壁板试验模型和相应的试验工装，开展了四边简支条件下的单轴压缩试验，对两种结构形式的铝合金整体壁板的极限强度性能进行了对比分析。 （2）对极限强度试验过程进行了有限元模拟，并通过与试验结果的对比验证了有限元方法的准确性。在此基础上，利用该有限元方法研究了整体壁板截面尺寸、连接件布置、跨度和侧向载荷对悬挂式铝合金整体壁板极限强度的影响。 （3）利用有限元方法对悬挂式铝合金整体壁板凹陷损伤的形成进行了模拟，并将结果作为初始缺陷对损伤结构在单轴压缩荷载作用下的极限强度进行了分析，研究了凹陷损伤深度、尺寸和位置对损伤结构剩余极限强度的影响。 （4）利用有限元方法对悬挂式铝合金船体结构的极限承载能力进行了计算分析，通过与文献中箱型梁试验结果的对比，验证了有限元方法的准确性。在此基础上，根据规范和气垫船实际海损状况选取了6种搁浅破损工况，对悬挂式铝合金船体结构在不同位置发生搁浅破损时的剩余极限强度进行了对比分析。 |
| 作者： | 徐良 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | P.T.Pedersen;朱凌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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