基于ABAQUS的散货船舱段有限元强度分析.pdf

大连海事大学
硕士学位论文
基于ABAQUS的散货船舱段有限元强度分析
姓名:袁帅
申请学位级别:硕士
专业:工程力学
指导教师:蔺若成
20100601
摘要基于有限元理论的计算机辅助工程技术诖敖峁狗抡婧蜕杓屏煊有着广泛的应用。伴随际醯姆⒄梗敖峁构こ淌梢栽诩扑阒懈尤地考虑不同类型载荷对船舶的影响。在船舶结构计算的发展过程中,最初的计算方法是经典薄壁梁理论,现在已经发展成为以船舶舱段及整船为建模对象的有限元分析方法。由于计算机软硬件的限制,整船的有限元建模方式并没有得到广泛应用,而目前在船舶结构计算中占有主导地位的是船舶舱段模型的有限元仿真方法。本文结合大开口型干散货运输船舶的结构特点,依据国际船级社协会覥制定的《散货船共同结构规范》,。模型的建造范围为/瘴唬共个肋位。在模型建造过程中对船舶结构的细部构件进行了简化,主要是忽略了肋板上的小尺寸减重孔。根据规范规定,在满载条件下,分别针对迎浪中垂、随浪中垂、横浪最大横摇和横浪最大外部压力四种船舶设计工况,在模型上施加了相应的载荷及边界条件。工况中考虑的载荷包括:船体梁载荷、静水压力、水动压力、货物压力和船舶自重。利用有限元程序分析四种工况下该船舶舱段的位移、应变及应力的分布情况。根据分析的结果,可得出以下结论:斩文P椭械慕洗笥αχ饕7植荚中间舱室上部舷侧、甲板和舱口围板;谒闹止た鱿拢斩文P偷闹屑洳帐舱口角隅附近都产生应力集中:诖暗哪凇⑼饪巧希洗蟮挠αΨ⑸诩板和船底处;杂谒闹止た觯屑洳帐也湛谖О宥加薪洗蟮谋湫危在工况下,船首方向舱室围板的变形比中间舱室大,船首方向端面上部有应力集中和较大的变形;崂斯た鯮拢笙喜辔I戏缦希屑洳帐矣蚁喜辔灰较大。关键词:舱段模型:有限元法;设计工况;应力分布:变形分布中文摘要
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学位论文作者签名:趔一..论文作者签名:袁,冲诱叼日期:多。月砂日竺基王缱△镾的邀货超舱段直阻丞强度金板::。大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明保密口在——年解密后适用本授权书。学位论文版权使用授权书原创性声明铲叶、本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定,即:大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》泄跗诳光盘版缱釉又旧、《中国学位论文全文数据库》泄蒲Ъ际跣畔⒀芯克等数据库中,并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于:不保密口朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭导师签名:撰写成博/硕士学位论文
第一章绪论引言船舶作为一个复杂的水上工程结构物,其工作性质的特殊性以及工作环境的复杂性,决定了人们对其结构形式、结构强度、结构稳定和结构疲劳的关注和探索。为了保证船舶能很好地完成海上安全运输,船舶必须具备良好的工作性能和足够的结构强度及稳定性【俊在船舶结构计算领域,梁理论一直主宰着船体总纵强度的分析。该理论是指,把整船简化为一根空间直梁,对其施加载荷进行分析6源暗那苛辜直鸺算总弯曲应力和板件弯曲应力,然后计算合力,即为构件的内力实际上,船舶的结构及其受力情况是非常复杂的,例如:间断构件、船体的减重孔及人孔、波浪载荷的不规则性等。并且在梁理论中,对构件的受力是分开来分析再进行合成的,这样计算结果与实际情况相差也比较大6杓频ノ缓褪工单位为了保证足够的安全系数,在船舶建造的过程中造成了一定的资源浪费所以,梁理论是非常不完善的。特别是对于一些大开口型船舶,例如:滚装船、散货船等,这些船舶的剖面系数在纵向上是有明显间断变化的,所以更加无法将其简化为一根空间直梁来计算随着船舶结构计算领域的结构强度计算方法的不断发展,人们对外载荷的考虑也在不断深入。在采用梁理论计算船体强度时,船舶横剖面的剪力和弯矩为主要考虑载荷,水动压力仅在局部结构的疲劳和极限强度计算中使用【俊S邢拊@砺在船舶结构计算领域的广泛应用,以及计算机辅助分析方法的飞速发展,使得船舶计算载荷可以得到更加全面的考虑。船舶水动压力也因此上升为和船舶断面弯矩及剪力同等重要的载荷【R