舰船结构强度分析方法研究与软件系统开发

发布时间：2020-02-24 15:39

【摘要】：长期以来,舰船的结构设计和强度校核主要以我国颁布的有关军用标准为依据。对在规范尺度内的常规舰船的总纵强度计算一般采用近似计算法,其方法流程已经相当成熟；当舰船结构破损之后,浮态发生变化,外载荷重新分布,且结构完整性遭到破坏,必须要重新评估其剩余强度,以确保结构的安全。传统的方法一般是按照表格法计算,该方法的工作量大且过程繁琐。为了快速且较为准确的分析舰船的总纵强度和破损之后舰船的剩余强度,本文采用Visual Basic6.0语言对三维设计软件Soliworks进行二次开发,编制了舰船结构强度分析软件系统。本系统主要包括以下两个主要模块：总纵强度分析模块和剩余强度分析模块,本文对此进行了详细的论述。总纵强度分析模块包括外载荷计算、静水剪力弯矩计算、波浪弯矩计算、抨击振动弯矩计算、剖面模数计算、总纵弯曲应力计算以及国军标强度校核,实现对舰船总纵强度的计算校核,输出总纵强度计算书。剩余强度分析模块包括浮态计算、静水力曲线计算、外载荷计算、静水剪力弯矩计算、波浪弯矩计算、剖面模数计算、剩余弯曲应力计算及劳氏军标剩余强度校核,实现对破损舰船剩余强度的计算校核,输出剩余强度计算书。此外,帮助模块中收录了我国舰船设计规范和英国劳氏军船设计规范以及本系统使用说明等内容,以供查询参阅。本文的主要创新点：1.对于完整舰船的总纵弯曲强度分析是基于三维模型上进行的,比一般的手工表格更为精确和快捷,当然也提供了传统的表格计算法进行计算；2.对于破损后舰船的剩余强度分析也是基于三维模型,并采用劳氏军标衡准进行计算,于此同时也提供表格计算方法,在国内这方面的研究还不是很普遍。本文编制的软件系统以VB为程序设计语言,以Solidworks为平台,面向工程实际应用。该系统界面简洁,方便易用。使用本系统进行总纵强度计算和剩余强度计算能节省大量的人力物力,显著提高了计算精度和设计效率,具有一定的实用价值。
【图文】：

横剖面,非对称,构件,横剖面图

Ｃ１Ｄ邋０２＾１３）逦。６）逡逑图２．２对称横剖面图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ邋ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌ邋ｖｉｅｗ逡逑令逦２；４＝４玄４马＝公玄（４坏＋ｇ＝Ｃ逦（２．５）逡逑式中：Ａｉ为第ｉ个构件的面积；逡逑Ｚｉ为第ｉ个构件距基线的距离。逡逑ｉ0为构件的自身惯性矩，心＝４＾／１２，，邋ｈｉ为该构件的垂直高度。逡逑１）

横倾角,主面,横剖面,弯矩

逡逑该舰体破损后，横倾角为９，弯矩矢量Ｍ仍沿水平方向，则弯矩矢量Ｍ与逡逑形也主轴Ｙ之间的夹角ｒ＝（ｐ＋ａ邋（ａ＝－０）（图２．４），将弯矩Ｍ沿形也主轴Ｙ和Ｚ逡逑分解，则沿形也主轴的弯矩为：逡逑Ｍｙ邋＝邋ＭＤｉｏｓ邋ｙ邋＝邋Ｍ［ｆｃｏｓ（＾邋＋邋ａ）邋＝邋ＭＬｂｏｓ（＾＾邋－邋＆）逡逑（２＊１６）逡逑Ｍｚ邋＝邋Ａｆ邋［ｉｍ逦＋邋ａ）邋＝邋Ｍ［ｆｅｉｎ（＾邋－巧逡逑１６逡逑
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U661.43

【参考文献】