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原文传递循环载荷作用下加筋板的极限强度研究

论文题名：	循环载荷作用下加筋板的极限强度研究
关键词：	船舶工程;加筋板;极限强度;循环载荷作用
摘要：	随着船舶行业的不断进步，现代船舶不断向大型化以及多功能化发展。在船舶设计过程中，除了保证船舶航行的高性能以外，船舶结构的安全性也是非常重要的。到目前为止，国内外众多专家学者已经就船体梁极限强度这个问题展开了深入的探讨，并且已经取得了很多的研究成果。事实上，在船舶极限强度校核上，已经有了很多种非常实用的计算方法。但是，虽然目前已经有很多精度较好并且较为简单的计算方法来计算船体梁的极限强度，其计算的极限强度值都是基于一次性过载情况下的船体梁极限强度值。然而当船舶航行在水面时，其遭遇到的是波浪载荷多次的循环的作用。在波浪载荷的多次作用下，船体梁的极限强度值并非是固定在某一个定值。如果仅仅只是考虑船体梁在一次剧烈过载继而崩溃的极限强度值，对于船舶的航行来说往往是偏于危险的。因此，为了提高船舶航行的安全性，需要研究船体梁在循环载荷作用下的极限承载性能。近年来，循环载荷作用下的船体梁的崩溃行为已经引起了很多专家学者的重视，主要包括理论分析，数值模拟计算以及实验分析。但是这些分析都是基于考虑船体梁在单纯收到轴向循环作用下的极限强度，对于多种载荷模式的情况并没有分析到。然而事实上，当船舶航行在水中时，除了中拱和中垂弯矩以外，还会遭受到静载荷的作用，从而影响其承载性能。　　船舶是以船体板和加筋板为主要承载构件的板梁组合结构。研究船体板和船体加筋板在循环载荷作用下的应力应变关系，对于研究船体梁的累积塑性破坏具有非常重大的意义。本文选取了船底处的板和加筋板，结合船底板在水中的受力状态，采用非线性有限元方法来研究其在多种循环载荷模式作用下的极限强度。　　本文主要研究工作如下：　　本文研究的目的是为了分析循环载荷和侧压共同作用下矩形板和加筋板的承载能力变化，运用通用有限元软件，分析影响这两种模型承载能力和变形性能的因素。本文的主要研究工作如下：　　（1）采用非线性有限元方法对船体板格结构进行一次性轴向加载及面外侧向均布加载，计算板在循环载荷作用下的应力应变关系，与相关文献中的计算结果进行对比，以确定本文所采用的有限元方法的准确性及可靠性。　　（2）运用通用有限元软件分析两种不同尺寸的板格结构，在循环载荷作用下的极限强度。其中，同时考虑了种不同程度的拉伸情况以及不同的水头高度对板格结构的承载性能影响。　　（3）运用通用有限元软件，分析不同侧压高度对加筋板的极限承载性能的影响，并同时研究了不同尺寸的加筋板在抵抗不同侧压时的变形性能和承受能力。同时，针对三种不同的拉伸程度，即等幅拉伸、小变幅拉伸和大变幅拉伸下加筋板承受循环载荷和侧压共同作用下的应力应变关系。　　（4）根据三种不同型式的筋，即扁钢、角钢和T型材，分析了这三种不同型式的加筋板在承受循环载荷和侧压的情况下的极限强度变化及拉伸刚度和压缩刚度的变化。
作者：	陈晓静
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	杨平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文