動(dòng)態(tài)彎矩載荷作用下船體梁結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度數(shù)值模擬

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1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文動(dòng)態(tài)彎矩載荷作用下船體梁結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度數(shù)值模擬碩士研究生：余磊指導(dǎo)教師：王?；ㄑ芯繂T學(xué)科、專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造論文主審人：任慧龍教授哈爾濱工程大學(xué)2018年3月分類號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文動(dòng)態(tài)彎矩載荷作用下船體梁結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度數(shù)值模擬碩士研究生：余磊指導(dǎo)教師：王?；ㄑ芯繂T學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造所在單位：船舶工程學(xué)院論文提交日期：2018年1月論文答辯日期：2018年3月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADi

2、ssertationfortheDegreeofM.EngNumericalsimulationontheultimatestrengthofhullgirderunderdynamicbendingmomentCandidate:YuLeiSupervisor:ResearcherWangFuhuaAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:DesignandConstructionofNavalArchitectureandOceanEngineeringDateofSubm

3、ission:Jan,2018DateofOralExamination:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者（簽字）：日期：年

4、月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部?jī)?nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后）由哈爾濱工程大學(xué)送

5、交有關(guān)部門進(jìn)行保存、匯編等。作者（簽字）：導(dǎo)師（簽字）：日期：年月日年月日動(dòng)態(tài)彎矩載荷作用下船體梁結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度數(shù)值模擬摘要船體結(jié)構(gòu)的極限承載能力是反映船舶結(jié)構(gòu)安全可靠的重要指標(biāo)，研究船舶結(jié)構(gòu)在極限載荷作用下的力學(xué)行為和力學(xué)性能，評(píng)估結(jié)構(gòu)安全性能是船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與評(píng)估中一項(xiàng)必不可少的工作。隨著船舶行業(yè)的發(fā)展，船舶設(shè)計(jì)趨于大型化、高速化、輕量化，船舶在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可能會(huì)遭受到更加惡劣的海洋環(huán)境，對(duì)船舶結(jié)構(gòu)的要求會(huì)進(jìn)一步提高。工程設(shè)計(jì)上采用靜力的方法對(duì)船舶結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估在目前階段是被認(rèn)可的，但船舶結(jié)構(gòu)在極限動(dòng)態(tài)載荷作用下的響應(yīng)相對(duì)靜態(tài)響應(yīng)會(huì)更加強(qiáng)

6、烈，船舶結(jié)構(gòu)能否滿足更加惡劣的海洋環(huán)境是船舶業(yè)界工作者們急需解決的問(wèn)題。由于解析法和經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)于船體梁極限強(qiáng)度的不適用性以及實(shí)船試驗(yàn)中存在的諸多困難和不經(jīng)濟(jì)性，本文從數(shù)值模擬的角度來(lái)分析船體梁在動(dòng)態(tài)極限彎矩載荷作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和力學(xué)性能。采用非線性有限元方法，考慮材料非線性、幾何非線性對(duì)加筋板、甲板板架以及船體梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及動(dòng)屈曲現(xiàn)象進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）研究加筋板單元在軸向載荷作用下的失效模式、極限強(qiáng)度以及考慮靜態(tài)載荷和動(dòng)態(tài)載荷作用的差別。通過(guò)非線性有限元方法，計(jì)算加筋板單元結(jié)構(gòu)在考慮幾何初始缺陷、邊界條件影響下的失效模式

7、，得到極限狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。同時(shí)基于傳統(tǒng)靜力極限強(qiáng)度概念和動(dòng)態(tài)計(jì)算方法，分別計(jì)算在施加軸向位移和軸向力的動(dòng)態(tài)時(shí)歷載荷下的極限強(qiáng)度值并進(jìn)行對(duì)比分析；（2）研究甲板板架結(jié)構(gòu)在極限載荷作用下的靜、動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程。采用傳統(tǒng)靜態(tài)極限強(qiáng)度計(jì)算方法對(duì)甲板板架極限強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，得到甲板板架結(jié)構(gòu)的靜力失效過(guò)程及靜力極限強(qiáng)度?？紤]實(shí)際動(dòng)態(tài)載荷作用于甲板板架結(jié)構(gòu)，將動(dòng)態(tài)載荷時(shí)歷化分為隨波浪周期變化的動(dòng)態(tài)載荷和極短時(shí)間內(nèi)的砰擊載荷，分析在兩種動(dòng)態(tài)載荷作用下甲板板架結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；（3）研究船體梁結(jié)構(gòu)的靜力極限強(qiáng)度值和動(dòng)態(tài)載荷作用下的失效模式及極限極限強(qiáng)度值。選

8、取中部彎矩最大所在的艙段和兩邊的延長(zhǎng)段作為船體梁艙段有限元模型。基于傳統(tǒng)靜力分析方法和動(dòng)態(tài)方法分別研究船體梁結(jié)構(gòu)在中拱和中垂?fàn)顟B(tài)下極限強(qiáng)度和失效模式，研究極限狀態(tài)和