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《船體板的屈曲和極限強度分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文船體板的屈曲和極限強度分析姓名:李雪良申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):工程力學(xué)指導(dǎo)教師:張少雄20040501——一一一墼堅堡:!:查鱟堡±堂垡堡壅摘要船體是LtJ加筋板組成的薄壁箱形梁結(jié)構(gòu)。船體梁的總體失效通常取決丁甲板、船底板,有時候是舷側(cè)加筋板的屈曲和塑性破壞。因此,對于衡奄船體結(jié)構(gòu)的安全性而言,對甲板、底板、舷側(cè)板進行屈曲和極限強度分析是十分重要目.必須的。對于加筋板而言,加強筋問的板格之局部屈曲和失效是最基本的失效模式。因此對組合載荷作用下加強筋問的板格的屆曲和極限強度的評估也很重要。冊體板的屈曲和極限強度取決于很多影響因素,半要有:板的幾何尺寸、材料特性、
2、載荷特征、初始缺陷(如初始變形和焊接殘余應(yīng)力)、邊界條件以及腐蝕的影響、疲勞裂紋等。作用在船體板上的載荷分量通常可以分為面內(nèi)載荷和側(cè)向壓應(yīng)力。面內(nèi)載荷分為軸向壓應(yīng)力或拉應(yīng)力、邊緣剪切應(yīng)力以及面內(nèi)軸向彎曲應(yīng)力。實際的船舶結(jié)構(gòu)巾而內(nèi)載荷通常由船體梁的總縱彎曲或者船體梁的扭轉(zhuǎn)引起。側(cè)向壓應(yīng)力則由水壓力和貨物壓力引起。本文以船體板的屈曲和極限強度為研究目標,主要內(nèi)容有:●指出研究船體板屈曲和極限強度的意義和目的,簡要回顧了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。并提出本文的研究內(nèi)容;·考慮殘余應(yīng)力、側(cè)向壓應(yīng)力、開孔和扭轉(zhuǎn)約束對于板格的屈曲強度的影響,討論了各個因素影響下的板格的屈曲強度計算公式。并通過有限元計算對
3、屈啦強度計算公式進行了分析與比較;·根據(jù)大變形理論,通過板的非線性控制微分方程的分析,得到了各種組合載荷情況下的板格的極限強度計算公式。并考慮初始缺陷列極限強度的影響;·按照CC,S“油船結(jié)構(gòu)直接計算分析指南”(2004)對110,000DWT原油船進行有限元直接計算。針對各種規(guī)定的計算載荷工況,列該船船體結(jié)構(gòu)進行了強度校核。并對其主要的船體板如甲板、底扳、舷側(cè)、內(nèi)殼和縱橫向艙壁板等板格進行了平板屈曲校核。關(guān)鍵詞:冉竹體結(jié)構(gòu),板,直接計算,屈曲強度,極限強度——莖堡堡三查堂嬰生堂垡絲奎一AbstractTheship’Shullisathin—walledboxgirderstruc
4、turecomposedofstiffenedpanels.‘I’heoverallfailureofashiphullgirderisnormallygovernedbybucklingandplasticcollapseofthedeck,bottom,orsometimesthesideshellstiffenedpanels.Therefore,theanalysisofbucklingandultimatestrengthofshippanelsindeck,bottom,andsideshellsisveryimportantandnecessaryforthesafet
5、yasscsslnentofshipstructure.Instiffenedpanels,localbucklingandcollapseofplatingbetweenstiffenersisabasicfailuremode,andthusitwouldalsoveryimportanttoevaluatethebucklingandultimatestrengthinteractionofplateelementsundercombinedloadS.’Fhebucklingandultimatestrengthofshipplatingnormallydependonava
6、rietyofinfluentialfactors,namelygeometric/materialproperties,loadingcharacteristics,initialimperfections(i.e.initialdeflectionsandresidualstresses),boundaryconditionsandcorrosion,fatiguecracking.11heplatinginshipsisgenerallysubjectedtocombinedin—planeandlaleralpressureloads.In—planeloadsinclude
7、biaxialcompression/tensionandin—planebendingandedgeshear,whicharemainlyinducedbyoverallhullgirderbendingand/ortorsionofthevessel,Lateralpressureloadsareduetowaterpressureandcargo.+l'heaimsofthisthesisarebucklingandultimatestrength