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随机有限元法在典型舱段结构可靠性分析中的应用研究
| 论文题名： | 随机有限元法在典型舱段结构可靠性分析中的应用研究 |
| 关键词： | 随机有限元法;船体结构;可靠性分析;概率设计;失效模式 |
| 摘要： | 自有限元法诞生以来，由于其通用性、灵活性、高精度，已经发展成为工程结构分析中不可或缺的有效计算方法。人们在数值分析工程结构时将随机因素考虑进去，逐步发展为随机有限元法。同时，只有将可靠性理论与随机有限元法等数值分析方法相结合，才能计算复杂结构系统的可靠度，从而摆脱传统的安全系数的分析与设计方法。基于随机性分析的结构可靠性理论经过多年的发展，已形成一套较完整的理论体系。本文通过对随机有限元、结构可靠性分析以及船体结构强度的国内外研究的综述，研究分析了摄动随机有限元法在计算船体局部结构可靠度的近似表达式和解析方法，从而提供了一种分析船体局部结构可靠性的有效途径。 本文首先总结、归纳了随机有限元法和结构可靠度分析的相关理论和方法，介绍了ANSYS软件中概率设计(PDS)模块的理论基础和基本过程。其次，详细介绍了船体结构的失效模式，总结了船体结构模型化后的各种失效形式，这些都为摄动随机有限元法在船体局部结构可靠度计算中的应用打下了坚实的理论基础。在此基础上，编制了应用摄动随机有限元法计算结构可靠度的计算程序，并再用两个典型的船体结构--船体梁和加筋板格(板梁组合)作为算例，验证了程序的可行性。最后，以某船体舱段为模型，假定以ANSYS中概率设计模块计算出的结果为参考值，验证了程序在大型船体结构的可靠性分析应用中的可行性和精确性。 本文所提出的摄动随机有限元法可以直接用于计算船舶结构的可靠度，降低了计算大型、复杂船舶结构的可靠度的难度，具有一定的理论和应用价值。 |
| 作者： | 曹阳 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李凤来 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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