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基于CSR的船体梁极限强度与破损剩余强度研究
| 论文题名： | 基于CSR的船体梁极限强度与破损剩余强度研究 |
| 关键词： | 船体梁极限强度;破损船舶;计算效率;总纵极限强度;有限元软件;剩余极限强度;非线性;应力应变关系;模拟;数据输入;受压状态;剩余强度;结构设计;评估准则;梁横截面;开发环境;精度;加载方式;计算软件;计算模型 |
| 摘要： | 船体总纵极限强度是指船体抵抗整体崩溃的最大能力，极限弯矩为其衡准，它的分析计算是船舶结构设计的基本任务之一，也是判断船体承载能力的一项重要指标。 本文主要分析了船体梁加筋板在受压状态下可能发生的各种屈曲模式，简单列举了规范中给出的各种应力应变关系，并以此为本文编制软件提供理论依据。由于在船体梁总纵极限强度的计算过程中，需要考虑材料和几何的非线性影响，如果依旧用传统的方法计算船体梁极限强度，必然不能够满足模拟真实船体的情况。所以本文用逐步破坏分析方法来计算船体梁极限强度，人为的设置加载方式来对船体梁横截面分步加载直至破坏，最终得到极限值。本文在VB的开发环境下，设计完成了界面简单、数据输入方便的计算软件，从而大大提高了计算效率，并也保证了计算精度。 另外一种非常有效的方法是使用非线性有限元软件来计算船体梁总纵极限强度。现今被广泛采用的有限元分析软件有ANSYS，MARC，MSC/NASTRAN，ABAQUS，ADINA等。若能合理比较好的模拟结构的真实情况，非线性有限元软件同样能获得精确的极限强度值。本文在用Prtran建模的基础上，用Marc中的弧长法来计算Nishihara箱型梁及某大型优选散货船实船，并得出与本文所编软件结果接近的数据。 文中根据规范ABS SafeHull中指出的破损船体梁剩余强度的评估准则、计算模型及计算方法，在原有完整船舶的基础上进行单元的删减来模拟破损船舶，来计算剩余极限强度。由于破损船体梁是在一种非常状态，船体梁会发生一定角度的侧倾，所以中和轴调整时不仅要考虑平移，而且还需要进行角度的转动。 最后，本文以逐步破坏分析法编制开发了一套实用的船体梁极限强度和破损剩余极限强度的计算程序，计算所得结果与诸多学者结果值和有限元值比较发现，本文开发的软件具有较好的精度，可以方便的应用于船体梁极限强度的计算和校核。 |
| 作者： | 肖锋 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 吴剑国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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