船舶与海洋工程结构温度及热应力场的无网格法分析

发布时间：2017-08-17 05:14

  本文关键词：船舶与海洋工程结构温度及热应力场的无网格法分析

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【摘要】：热应力是船舶与海洋结构重要的安全隐患之一,一般船舶通常将热应力的影响纳入安全因素的之中,而特种船舶及很多船舶设备都要考虑温度应力对船舶安全的影响,例如LNG船、油船及相关管道运输设备。针对热应力分析中传统有限元方法刚度过硬导致的计算精度差问题,本文将新提出的单元基光滑点插值法(CS-PIM)引入热应力分析中。方法采用易于剖分的三角形或四面体背景网格,在单元基础上进行梯度光滑,用点插值法构造形函数。CS-PIM可以有效软化模型刚度,且计算成本和有限元方法在一个数量级上,温度和热应力计算精度和收敛率均要好于传统有限元分析。
【关键词】：数值方法 无网格 船舶与海洋工程结构 热应力 光滑点插值法
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U661.4;O241.82
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 引言8-10
• 2 无网格单元基光滑点插值方法10-27
• 2.1 无网格方法的形函数10-15
• 2.1.1 无网格多项式基PIM11-12
• 2.1.2 无网格径向基RPIM12-15
• 2.2 无网格CS-PIM方法的种类15-16
• 2.2.1 二维无网格CS-PIM方法的种类15
• 2.2.2 三维无网格CS-PIM方法的种类15-16
• 2.3 无网格CS-PIM方法的热应力分析16-25
• 2.3.1 二维光滑域构造16-17
• 2.3.2 二维热应力系统方程17-18
• 2.3.3 基于CS-PIM的二维热应力问题离散方程18-21
• 2.3.4 三维光滑域构造21
• 2.3.5 三维热应力系统方程21-23
• 2.3.6 基于CS-PIM的三维热应力问题离散方程23-25
• 2.4 模型验证25-27
• 3 二维热传导问题计算实例27-39
• 3.1 高温直管道的热应力分析27-30
• 3.1.1 管道温度场分析27-30
• 3.1.2 管道热应力场分析30
• 3.2 对流热传导模型30-31
• 3.3 二维稳态热应力问题31-39
• 3.3.1 温度及温度梯度32-34
• 3.3.2 热变形34-36
• 3.3.3 求解的有界属性36-38
• 3.3.4 求解效率比较38-39
• 4 三维热传导问题计算实例39-54
• 4.1 三维导热梁39-46
• 4.1.1 温度及温度梯度39-42
• 4.1.2 位移场42-44
• 4.1.3 等效应力44-45
• 4.1.4 求解的有界性45-46
• 4.2 三维高温三通管46-54
• 4.2.1 温度及温度梯度47-50
• 4.2.2 位移场50-51
• 4.2.3 等效应力51-52
• 4.2.4 求解的有界性52-54
• 5 油井加热降粘过程的建模与数值分析54-59
• 5.1 稠油降粘方法54-56
• 5.1.1 掺稀油降粘54
• 5.1.2 稠油改质降粘法54
• 5.1.3 化学降粘法54-55
• 5.1.4 加热降粘法55-56
• 5.2 稠油加热过程的有限元仿真56-59
• 结论59-60
• 参考文献60-62
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况62-63
• 致谢63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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6 何志,倪向贵,徐洲;高温高压工艺管道应力分析计算[J];压力容器;2004年06期

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本文编号：687265