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考虑应变率效应的船体结构冲击动力响应与失效准则研究
| 论文题名： | 考虑应变率效应的船体结构冲击动力响应与失效准则研究 |
| 关键词： | 船体结构;冲击载荷;应变率效应;动态响应;失效准则 |
| 摘要： | 船舶与海洋结构物在运营过程中会遭受晃荡、砰击、甲板上浪等水动力冲击压力。冲击载荷下的结构响应及失效行为已经成为船舶与海洋结构物安全性评估中不可或缺的重要部分。目前国内外船级社规范所采用的评估准则均基于准静态等效法则，忽略了冲击载荷的时间特征以及材料动态失效行为。 本文对船舶典型结构在水动力冲击载荷下的动态响应与失效准则进行了研究，并与规范准则进行了相关比较。 针对承受冲击载荷作用的船体结构，本文计及了材料应变率对材料屈服强度的影响，给出了能考虑冲击载荷峰值和持续时间特征的板格与加筋板最大变形计算公式，并采用LS-DYNA数值分析手段对公式合理性进行验证。根据极限状态设计原理提出了变形失效准则并与规范准静态准则进行了比较。在此基础上，进一步讨论冲击载荷波形和作用时间对船体板格最大永久变形的影响，总结了脉冲领域最大变形的决定因素，并对相关文献中将任意冲击载荷转化为理想矩形载荷的方法进行了分析讨论。 考虑冲击载荷很强或者横向框架相对较弱，横向框架可能伴随板和纵向加强筋的失效而失效的情形，计及材料的应变率效应对材料屈服强度特性的影响，用等效板方法计算整体板架的最大永久变形，并用LS-DYNA数值计算程序对方法的合理性进行了验证。然后对三种结构模型的动态失效准则进行了比较。 |
| 作者： | 宋嘉佳 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 唐文勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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