船海结构有限元比较分析研究

发布时间：2017-06-05 10:20

  本文关键词：船海结构有限元比较分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在船舶结构与大圆筒结构的有限元分析中，有限元法作为一种数值解法，不可避免存在一定误差。因此，如何评估有限元模型及其解的可靠性，，如何在给定的误差范围内进行模型简化，选择好的求解策略很重要。 在船舶结构与大圆筒结构的有限元分析中，影响有限元分析结果的精度主要包括以下几个方面的内容：结构简化方式，网格划分方式，边界条件的选择。因此，如何简化结构，采用哪种网格划分方式以及选择那种边界条件进行分析，保证有限元分析的精度已成为一个重要的研究方向。 本文第一部分为船体结构的有限元比较分析。首先主要针对船体甲板结构进行分析研究，讨论结构简化不同对有限元计算结果的影响程度，其中主要研究分析了五种不同甲板结构简化模型；紧接着针对舱段与甲板结构一起进行分析研究，讨论单元类型，网格数量与密度的不同对有限元计算结果的影响程度，其中主要研究分析了分别采用8节点板壳单元与4节点板壳单元的不同，以及分别采用疏的网格与密的网格，多的网格数量与少的网格数量的计算结果的差异。最后主要针对舱段模型进行分析研究，讨论不同的边界条件对有限元计算结果的影响程度，其中主要研究分析了分别采用CCS舱段边界条件与LR舱段边界条件进行有限元计算而带来的结果上的差异。 本文第二部分为港工建筑物中的大直径薄壁圆筒结构的有限元比较分析。在研究大圆筒的有限元比较分析中，主要讨论用不同的网格密度与数量来划分网格引起的差异。其中用了网格密，数量多与网格疏，数量少两种模型进行大圆筒结构的有限元分析对比，
【关键词】：有限元比较分析 结构简化 网格划分 边界条件
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U661.4
【目录】：

• 第1章 绪论10-17
• 1.1 引言10-13
• 1.2 论文研究的背景、目的及意义13-14
• 1.3 本文研究的主要内容14-17
• 1.3.1 船体结构部分14-15
• 1.3.2 大直径薄壁圆筒结构15-17
• 第2章 船体结构与大圆筒结构有限元分析17-37
• 2.1 有限元的发展17-21
• 2.1.1 有限元法概述17-19
• 2.1.2 有限元法的基本思想19
• 2.1.3 有限元法的基本步骤19-21
• 2.2 船体结构的有限元分析21-23
• 2.3 船体结构有限元建模分析23-32
• 2.3.1 引言23
• 2.3.2 模型范围23-26
• 2.3.3 模型单元与网格26-30
• 2.3.4 边界条件30-32
• 2.4 大圆筒结构的有限元分析32-34
• 2.4.1 概述32-33
• 2.4.2 大直径圆筒薄壁的结构分析33-34
• 2.5 有限元软件 ANSYS简介34-36
• 2.5.1 概述34-35
• 2.5.2 求解步骤35-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第3章 船体结构的有限元分析实例37-69
• 3.1 引言37
• 3.2 结构简化的影响37-52
• 3.3.1 纵骨按实船模型简化为梁结构38-40
• 3.3.2 纵骨简化合并为等效纵骨40-43
• 3.3.3 纵桁的面板简化成梁结构43-45
• 3.3.4 纵桁全部简化成梁结构45-48
• 3.3.5 纵桁与横梁全部简化成梁结构48-50
• 3.3.6 不同结构简化形式的结果对比50-52
• 3.3 网格划分的影响52-65
• 3.4.1 单元类型的影响53-62
• 3.4.2 网格数量与密度的影响62-65
• 3.4 边界条件的影响65-68
• 3.4.1 CCS的边界条件65-66
• 3.4.2 LR的边界条件66-67
• 3.4.3 两种不同边界条件的结果对比67-68
• 3.5 本章小结68-69
• 第4章 大圆筒结构的有限元分析实例69-80
• 4.1 引言69
• 4.2 计算资料69-70
• 4.3 大圆筒结构有限元分析步骤70-77
• 4.3.1 实体建模70
• 4.3.2 网格划分70-71
• 4.3.3 施加载荷71-74
• 4.3.4 边界条件的确立74
• 4.3.5 运算求解及显示计算结果74-77
• 4.4 结果分析77-79
• 4.5 本章小结79-80
• 第5章 研究总结与展望80-84
• 5.1 研究总结80-82
• 5.1.1 船体结构有限元比较分析总结80-82
• 5.1.2 大圆筒结构有限元比较分析总结82
• 5.2 研究展望82-83
• 5.3 本章小结83-84
• 结论84-85
• 参考文献85-88
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果88-89
• 致谢89

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 庞子华;油船改装散货船方案设计及分析[D];哈尔滨工程大学;2009年

2 杨青松;中小型LNG船C型独立液货舱支座设计研究[D];大连理工大学;2010年

3 杜庆喜;船体结构强度直接计算方法研究[D];武汉理工大学;2007年

4 张岚;基于FBG技术的散货船结构监测传感器布置研究[D];武汉理工大学;2008年

5 朱苏;基于中间平台的船舶CAD/CAE模型转换研究[D];上海交通大学;2011年

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本文编号：423513