船體結構的非線性承載能力研究.pdf

1、為了研究進行艙段的非線性有限元分析所需要的網格密度,該文首先對不同網格密度板架進行了系列計算,研究了網格密度和計算得到的板架極限強度、剩余強度的關系,并確定了進行分析所需要的最小網格密度.在上述研究的基礎上,對一系列箱形梁實驗模型進行了非線性有限元分析.研究了網格密度、有限元模型跨數等因素對于計算精度的影響.計算表明增加計算模型的跨數和提高網格的密度都能提高計算的精度.SMITH方法是進行船體結構分析的簡化方法,由于其計算量小,且精度有

2、保證,目前得到了廣泛的應用.該文結合傳統(tǒng)的SMITH方法和現(xiàn)有的有限元分析程序,提出了一種新的SMITH方法,即有限元SMITH方法.該方法采用傳統(tǒng)SMITH方法的思想,將結構幾何和材料的非線性都轉化為材料的非線性,用平均應力-平均應變曲線來表征,通過在通用非線性有限元程序中設計SMITH單元的材料特性來實現(xiàn).另一方面,該方法利用通用有限元分析程序的非線性計算分析能力,可以避免傳統(tǒng)SMITH方法需要的編程和迭代中可能出現(xiàn)的誤差.和有限元

3、方法相比,采用該方法的建模和計算工作量大大降低了.采用有限元SMITH方法可以對艙段進行快速的分析,得到其極限強度,為研究各因素對船體極限強度的影響創(chuàng)造了條件.該文對船底的層數、甲板的層數、板架的極限強度、板架平均應力-平均應變曲線的形狀等因素對船體艙段極限強度的影響進行了研究.采用有限元SMITH方法,通過改變這些參數的取值對一個船體艙段進行了系列計算,從而研究這些因素的影響.該文對根據計算結果對這些因素的影響進行了討論.小波分析方法