考虑中性轴偏转的碰撞损伤船体梁剩余极限强度分析

发布时间：2021-07-31 01:03

　　安全性一直是船舶设计建造及运营维护的首要目标。船舶碰撞作为船舶最常见事故之一,会显著削弱船体结构强度,甚至导致结构整体失效。因此,碰撞后的剩余极限强度计算对结构安全性尤为重要。文章基于《散货船和油船共同结构规范》,采用Visual Basic 6.0软件编写计算程序,实现了对极限/剩余承载力的计算,并对加载过程中的中性轴偏移规律作了简要分析。考虑到中性轴在加载过程中的偏转,通过改进计算分析程序,再次计算船体梁的剩余极限强度,并且讨论了中性轴偏转对船体梁剩余极限强度的影响,为船舶设计评估提供参考。 

【文章来源】：船舶工程. 2020,42(05)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

某散货船舯横剖面结构及碰撞受损部位示意图

式中：下标E为结构单元；下标NA为中性轴；zE为结构单元的垂向坐标；zNA为中性轴在中纵剖面上的垂向坐标。包括剩余承载力计算在内，船体始终保持在正浮状态且仅受垂向总纵弯矩作用，中性轴同样只在吃水方向偏移而不发生旋转。其中，中性轴的位置需要通过迭代算法确定，收敛依据为横截面上的结构单元受拉/压合力达到平衡；逐步破坏法对结构单元失效模式（理想弹塑性破坏、梁柱屈曲、弯扭屈曲、腹板局部屈曲及板屈曲等）、后屈曲性能等的考虑体现在单元划分及其平均应力-应变关系的定义中。对于碰撞受损船体，规范根据目标船舶的布置形式及主尺度给出了确定性的损伤范围，该部分的结构单元不纳入剩余承载力计算的有效承力部位。对于散货船而言，换算后的碰撞受损范围见表2。

改进的逐步破坏法计算流程

【参考文献】：
期刊论文
[1]船体大破口损伤下总纵极限剩余承载能力计算[J]. 韩正君,赵耀.  中国舰船研究. 2018(04)

博士论文
[1]船体结构极限强度及破损剩余强度的研究[D]. 杨平.武汉理工大学 2005



本文编号：3312456