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计及温度应力的船体结构直接计算
| 论文题名： | 计及温度应力的船体结构直接计算 |
| 关键词： | 液货沥青船;热应力;温度场;热传导;船体结构;有限元法;计算模型 |
| 摘要： | 整体式液货沥青船有货舱舱容利用率高和便于清理等方面的优势，越来越受船东的青睐。但因整体式液货舱的液态沥青的高温波及船体结构，使得船体结构材料的机械性能显著下降。因此需要对该类船舶进行热应力分析。 本文以一艘3500t级沥青船为例，利用有限元软件Patran&Nastran，考虑在温度荷载影响下对结构进行分析并校核，其计算过程如下： ①采用软件Patran进行建模。由于整个液货舱为一个传热整体，故模型范围包括所有液货舱区；而且模型是参考《油船结构强度计算指南(2003)》中的有关规定建立的。 ②对传热模型定义属性并施加相应的边界条件，进行传热分析，得到满载和半载状态下整个模型的温度分布，并以其建立相应的温度场。 ③确定边界条件、温度荷载(将计算得到的温度场转化成温度荷载)、货物压力和舷外水压力。 ④施加边界条件和计算荷载。 ⑤对六个工况下的计算模型进行热应力分析，提取有效范围内的计算结果并校核。 ⑥取“1/2+1+1/2”舱段模型范围，进行热传导和热应力分析。 ⑦汇总两模型下的中间一个液货舱的计算结果，将其进行比较。 ⑧总结结论，提出有利建议。 通过计算和研究，采用有限元法对沥青船的三维稳态温度场以及计及温度效应的结构应力进行分析计算是可行的。两种计算模型都可以用于沥青船的强度直接计算，同时在进行强度评估时采用“1/2+1+1/2”舱段模型可以满足工程上要求的精度，这大大减少了有限元计算工作量。 |
| 作者： | 黄旎 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张少雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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