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基于理想结构单元法的船体箱形结构极限强度分析
| 论文题名： | 基于理想结构单元法的船体箱形结构极限强度分析 |
| 关键词： | 理想结构单元法;极限强度;薄壁箱形结构;计算程序;船舶工程 |
| 摘要： | 船舶领域学者对船体结构中以安全性、经济型、工艺性为指标的全生命周期设计日益重视,船体结构在极端载荷作用下的极限强度已经成为船舶力学领域的重要问题。 与常规的极限强度计算方法相比,理想结构单元法作为研究大尺度结构极限强度问题的一种方法,以其模型简单、计算效率高、适应性强和精度好等优点,已经成为评估结构承载能力的一个有效工具,被广泛应用于油船、散货船、集装箱船、FPSO等多种船型以及海上大型浮式结构的强度计算分析。 理想结构单元法以塑性节点法为理论基础,在弹性范围内应用常规的有限元法,而超出弹性范围的塑性变形则假设集中在单元的节点上。理想结构单元法的理论体系中有三种主要的理想化结构单元,即ISUM梁柱单元、ISUM矩形板单元和ISUM加筋板单元。本文将详细推导出每种ISUM单元在整个破坏过程的特性,包括弹性阶段应力-应变关系、屈曲校核、弹塑性刚度矩阵、极限强度状态校核、单元破坏模式以及后极限强度阶段应力-应变关系等。 本文编写用于分析船体结构极限强度的计算程序,通过本文程序计算和试验值的对比,应用典型箱形梁结构验证程序的准确性。应用理想结构单元法计算薄壁结构的极限强度,分析箱形结构的逐步破坏过程。以箱形梁和箱形柱结构作为算例,应用理想结构单元法和常规非线性有限元两种方法进行极限强度的对比分析。 |
| 作者： | 王雷 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 秦洪德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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