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船舶总强度分析及开孔板受力特性研究
| 论文题名： | 船舶总强度分析及开孔板受力特性研究 |
| 关键词： | 船舶总强度;有限元分析;应力集中;强度分析;受力特性;海洋结构物 |
| 摘要： | 在船舶与海洋结构物的设计制造和使用过程中，对结构强度进行评估是一项关键技术。正确地评估船舶在设计制造和使用过程中的结构强度，既有助于减少船舶的制造和使用成本，又可以提高船舶的使用寿命和安全性。近年来，随着新型船舶和海洋平台开发的兴起，以及计算机技术和有限元理论的飞速发展，直接计算法已成为结构设计的有力手段，得到了广泛的应用。 开孔板壳是工程中一种常见的重要结构。在船舶结构中，为了减轻空船重量，方便人员检查维修出入，常在船舶底部构件腹板上设有许多尺寸较大的开孔。由于开孔的存在将引起开孔附近区域应力的变化从而对结构强度产生一定的影响，根据统计资料，许多结构破坏发生于构件开孔附近区域，因此研究大尺寸开孔对板壳的强度影响有着十分重要的意义。 本文主要对以下三方面内容进行了学习和探讨：(1)学习了船舶强度直接计算法及其有限元模型建模；(2)学习了弹性力学基础知识以及开孔板理论解法；(3)探讨了含大开孔的平板受力特性。 首先，主要围绕国际船级社协会(IACS)2006年颁布实施的“油轮结构共同规范(JTP)”中油船强度评估的相关内容，探讨了该规范中关于船舶强度直接计算法的基本原理和主要内容。然后依据规范中所规定的有限元模型建模的主要原则，建立了一艘45,000DWT双壳油船的三舱段有限元模型。 其次，本文学习了弹性力学基本理论，尤其是平面问题的各种不同的求解方法；并对开孔并板理论解法做了具体地分析。 最后，本文利用有限元通用程序ANSYS8.0，对船舶中常见的开孔板结构的受力特性进行了研究。首先通过不同网格计算结果的比较，确定了合适的开孔板有限元网格的剖分尺寸；然后分别建立了圆形和长圆形两种开孔形状的开孔板模型，通过改变开孔尺寸的大小，从而计算出简单载荷和边界条件下开孔形状和开孔尺寸对结构强度的影响。通过对这些开孔板算例分析，在评价开孔对薄板结构应力的影响方面做出了一定的探索。 |
| 作者： | 李可 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 洪明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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