基于板架试验的船体舱段结构极限强度评估方法研究

发布时间：2017-12-05 00:03

  本文关键词：基于板架试验的船体舱段结构极限强度评估方法研究

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【摘要】：大型船舶破损舱段结构的剩余强度的理论评估,由于其破损区域的结构大变形、破口、裂纹及材料冷作硬化等几何和材料非线性特征难以精确解析,导致评估结果的准确性无法把握;缩比模型试验法存在模型和实体刚度差异及非线性缩比换算关系问题,其评估准确性有待验证;而实尺度结构试验受加载测试能力和试验场地的限制,难以开展。为解决大型船舶实尺度破损舱段结构的剩余强度评估和防护结构设计问题,迫切需要建立一套合理的船体结构强度评估方法。本文以舱段结构的单层甲板板架、开孔单层甲板板架和双层甲板板架为对象,开展了端面转角对甲板板架应力场、位移场以及极限承载能力的影响研究,对比分析了舱段结构与其实尺度局部模型在中垂中拱状况下的结构响应关系,探讨了基于局部模型试验的舱段结构极限强度评估方法。主要研究工作和结论如下:(1)以舱段结构的单层甲板板架、开孔单层甲板板架和双层甲板板架为对象,开展了有无端面转角对板架结构响应和极限承载能力的影响研究,获得了端面转角对甲板板架应力场、位移场以及极限承载能力的影响规律。(2)开展了立体舱段与其局部板架结构模型在载荷作用下的结构响应和极限承载能力的关系研究,得出:甲板板架模型拉伸结构响应与中拱状态下舱段结构甲板板架响应基本一致,在开展舱段结构甲板板架拉伸极限承载能力试验研究中可忽略端面转角的影响。端面有转角的甲板板架压缩结构响应与中垂状态下舱段结构甲板板架响应基本一致,在开展舱段结构甲板板架压缩极限承载能力试验研究中必须计入端面转角的影响。(3)首次提出了基于甲板板架模型试验的舱段结构极限强度评估方法:对于中拱状态舱段结构极限承载能力评估,可以从舱段结构中选取合理的甲板板架模型,采用线位移加载方式进行板架拉伸试验,得到甲板板架应力场分布和极限承载能力,根据舱段甲板板架载荷位移与横剖面弯矩的响应关系,换算得到中拱状态下舱段结构极限承载能力;对于中垂状态舱段结构极限承载能力评估,可以从舱段结构中选取合理的甲板板架模型,考虑端面转角的线位移加载方式进行板架压缩试验,得到甲板板架应力场分布和极限承载能力,根据舱段甲板板架载荷位移与横剖面弯矩的响应关系,换算得到中垂状态下舱段结构极限承载能力。
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U661.43

【参考文献】

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1 倪晓峰;胡毓仁;;计及残余应力和附连板屈曲后应力分布变化影响的船体板架加强筋侧向屈曲[J];舰船科学技术;2008年01期

2 徐向东,崔维成;加筋板格屈曲及极限强度分析[J];中国造船;1999年01期

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本文编号：1252811