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船体空间加筋壳结构有限元自动建模方法研究
| 论文题名： | 船体空间加筋壳结构有限元自动建模方法研究 |
| 关键词： | 船体空间加筋壳结构;自动建模;有限元法;网格划分 |
| 摘要： | 随着中国造船业的飞速发展，造船总量逐年递增，中国已经成为名副其实的造船大国。在船舶设计建造过程中，为保证船舶建造及船舶运行过程的安全可靠，对船体结构进行安全性评估是必不可少的。有限单元法是工程领目前最常用的数值分析方法，特别是在船舶工程领域，在过去十几年中，有限单元法被广泛应用于船体结构分析、模态分析等领域。应用有限单元法进行船体结构分析的流程主要包括：船体分段有限元模型创建，分析计算，后处理。由于船体分段结构复杂，建模工作量很大，有限元前处理部分，在整个分析流程中所占工作量比重最大。若能实现船体分段有限元模型自动创建，将大大提高船体结构分析的效率。因此本论文围绕空间加筋壳结构有限元模型自动创建及其在船体分段结构分析中的应用进行了以下研究： 1.首先，研究了Tribon\AM系统的数据提取方式及所提取数据存在的问题，并对现有的有限元网格划分方法及其局限性进行了研究，确定了有限元模型快速自动创建的基本框架。 2.提出了碎片组合式的几何模型重构方法，给出了对重构模型的简化方法，并将简化前后的模型分析结果进行对比，确保模型简化对计算结果影响不大，验证简化方法的可行性，还给出了重构后几何模型的网格划分方法。 3.基于MSC.Patran软件二次开发语言——PCL语言，运用C#语言在VisualStudio平台上开发出船体分段模型从Tribon\AM系统提取信息在MSC.Patran软件中实现划分好网格的船体分段有限元模型的快速自动化重构的算法程序。以几种典型船体分段为例，在MSC.Patran软件中进行有限元模型自动重构，并以典型吊装工况为例，分别对其进行吊装过程的结构有限元分析，以确保重构模型可直接用于有限元分析计算，且计算结果准确可靠。 |
| 作者： | 刘凌杰 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 刘玉君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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