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双向密加筋板结构强度预报及设计应用
| 论文题名： | 双向密加筋板结构强度预报及设计应用 |
| 关键词： | 船体结构;双向密加筋板;正交异性板;结构强度 |
| 摘要： | 加筋板结构在房屋、桥梁、船舶、飞机和机械制造中得到广泛运用。对板进行加筋能够增加板的载重能力和抵抗板在主要承受面内载荷时可能发生的屈曲变形。随着加筋板结构越来越广泛地被运用,也有越来越多的研究者对其进行研究。加筋板结构的强度、稳定性、极限强度和振动等问题均取得了很多研究成果。 本文的主要考虑的是双向密加筋板结构的强度预报问题。目前规范已经给出双向密加筋板强度预报公式,但规范所给的公式是经过大量有限元计算后对计算数据进行数学回归得到的。规范公式形式虽简单,但其未能反映构件的几何特性对强度的影响。且鉴于当时计算条件的限制,其计算方法也存在令人不满意的地方。 加筋板结构是船体中最常见的结构。随着对船舶快速性不断提出要求,双向密加筋板越来越多地应用于高速船结构中。双向密加筋板结构可以在减小适当板厚情况仍然保证船舶的力学性能得到满足,从而减轻船舶的重量,达到提高航速的效果。因此推导出一个简单有效,能够反映其几何特性的双向密加筋板强度预报公式,具有重要的工程意义。双向密加筋板被分别简化成交叉梁系模型和正交异性板模型进行计算。通过对两种方法的优缺点进行分析,最终选择将其简化为正交异性板模型进行公式推导和计算。 在利用正交异性板模型进行公式推导时,首先对正交异性板的平衡方程进行无因次变化,来导得与各向同性板相同形式的无因次平衡方程形式。通过对二者的比较,利用各向同性板的弯曲要素表,来求得正交异性板在均布载荷下的最大应力值。最后,利用有限元软件的计算结果,采用最小二乘法对推导出来的公式进行了修正,并分析了影响修正系数的因素。通过实例计算验证,本文公式的计算结果具有较高的精度。可方便地应用于双向密加筋板强度预报和结构设计。 |
| 作者： | 汤刚 |
| 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： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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