双体船结构强度计算

发布时间：2017-06-02 20:17

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【摘要】：双体船作为一种较为新型的船型,其相对传统的单体船而言具有甲板面积大、稳性好、阻力小、横摇周期短等明显优势,并且随着铝合金材料在船体建造中的应用,使其更具有了重量轻、抗腐蚀能力好、易于加工建造等优点。因此铝合金双体船越来越多地出现在人们生产和生活当中。 由于双体船自身的结构特点,加之铝合金材料在焊接后屈服强度较低的劣势,使铝合金双体船的结构强度问题,尤其是连接桥的强度问题更加突出。一般在进行船体结构设计时,对于其强度问题通常具有两种计算方法,即规范计算法和直接计算法。本文便采用两种方法相结合的办法,对某铝合金双体船的结构强度进行计算。 首先按照规范的要求和给出的经验公式,计算得到构件的设计压力以及为能承受该压力而所需的相关构件尺寸(主要是板材的厚度t,骨材的剖面模数W和剪切面积Aemin)。然后对船体构件进行了校核,对校核结果进行了分析,并对两个规范的异同点进行了简要的对比。接着利用大型通用有限元分析软件ANSYS,建立计算模型,按照规范计算、施加相关的总体外载荷以及边界条件,对设计船的连接桥强度进行计算及分析。最后根据相关资料,对全船结构加载重力和浮力的作用,对在静水当中的总强度进行计算及分析。本文的计算方法和步骤,对以后类似的工作具有一定的参考价值。
【关键词】：双体船 结构强度 连接桥 有限元分析 船舶规范
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U661.43
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 船舶结构强度设计8-9
• 1.3 国内外研究状况综述9-11
• 1.4 双体船概述11-13
• 1.4.1 双体船船型11
• 1.4.2 双体船性能特点11-12
• 1.4.3 铝合金双体船的优缺点12-13
• 1.5 本文的主要内容13-15
• 2 船体结构规范计算15-41
• 2.1 船舶规范简介15-16
• 2.2 结构计算16-40
• 2.2.1 计算船介绍与材料性能16-17
• 2.2.2 计算方法介绍17
• 2.2.3 船舶重心处的垂向加速度17-19
• 2.2.4 船舶垂向加速度的纵向分布19-20
• 2.2.5 对于板厚和骨材的要求20-24
• 2.2.6 船舶底部波浪冲击压力24-26
• 2.2.7 连接桥底部波浪冲击压力26-28
• 2.2.8 舷侧计算压力28-32
• 2.2.9 上层建筑计算压力32-36
• 2.2.10 水密舱壁36
• 2.2.11 最小板厚要求36-38
• 2.2.12 构件校核及结果分析38-40
• 2.3 规范对比分析40-41
• 3 有限元法及ANSYS介绍41-51
• 3.1 有限元法的简介41-46
• 3.1.1 有限元法的发展41-42
• 3.1.2 有限元法的基本原理42-44
• 3.1.3 有限元法在船体结构分析中的应用44-46
• 3.2 有限元分析软件ANSYS简介46-51
• 3.2.1 ANSYS的使用方法46-49
• 3.2.2 ANSYS中的惯性释放49-51
• 4 船体结构有限元分析51-74
• 4.1 双体船外载荷分析51
• 4.2 双体船外载荷计算方法51-54
• 4.2.1 双体船横向弯曲51-52
• 4.2.2 双体船扭转52-53
• 4.2.3 连接桥纵向剪切53-54
• 4.3 连接桥结构有限元分析54-65
• 4.3.1 模型坐标系54
• 4.3.2 单位系统及材料参数54
• 4.3.3 实体模型54-55
• 4.3.4 结构离散55-56
• 4.3.5 载荷及边界条件56-61
• 4.3.6 计算结果及分析61-65
• 4.4 全船结构总纵强度有限元分析65-74
• 4.4.1 模型坐标系65-66
• 4.4.2 单位系统及材料参数66
• 4.4.3 实体模型66
• 4.4.4 结构离散66-67
• 4.4.5 载荷及边界条件67-70
• 4.4.6 计算结果及分析70-74
• 结论74-75
• 参考文献75-77
• 致谢77-78

【参考文献】

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本文编号：416437