长通舱型船舶船体梁极限强度研究

摘要

长通舱型船舶如客滚船、两栖登陆船等，具有甲板间横舱壁较少、船体结构中设置强肋骨或强横梁等的结构特点。由于这些结构特点，长通舱船型较常规船型更易发生甲板板架整体失稳，所以在该船型极限强度评估时要充分考虑其船型特点。现有船体梁极限强度的校核方法主要有Smith法和非线性有限元法，其中Smith方法没有考虑甲板板架整体失稳的情况，因此在校核长通舱型船船体梁极限强度上，该方法的适用性有待讨论。综上所述，本文主要对以下几个方面进行了计算研究：
　　（1）对现有的加筋板的失效模式进行了论述，整理了几种失效模式下加筋板和板格临界应力的计算方法（包括理论计算公式、规范算法以及非线性有限元方法）。选取两种典型长通舱型船的加筋板和一种典型板格结构作为研究对象，验证非线性有限元法在计算长通舱型船船体梁极限强度上的合理性。
　　（2）针对长通舱型船易发生甲板板架整体失稳等情况，论述了 Smith方法在计算长通舱型船船体梁极限强度的局限性。
　　（3）选取某长通舱型船典型甲板板架，运用非线性有限元法得到该甲板板架发生甲板板架整体失稳时的临界应力-应变曲线，将该应力-应变曲线考虑到Smith方法中得到极限弯矩值，并与非线性有限元法计算得到的结果进行对比分析。
　　（4）考虑长通舱型舰船的作业特点，将 Smith法中非对称剖面中和轴发生偏转的影响考虑到长通舱型舰船剩余承载能力的计算当中，改进了考虑非对称剖面中和轴发生偏转的Smith法计算程序，并将计算结果与非线性有限元的准静态分析方法得到的某长通舱型船的极限弯矩值进行对比分析。

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第1章 绪论

1.1 本文背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 长通舱型船舶船型及结构特点

1.4本文主要内容

第2章 长通舱型船加筋板单元失效模式计算分析

2.1 概述

2.2 长通舱型船加筋板模型基本信息

2.3 长通舱型船加筋板单元失效模式分析

2.4几种失效模式的对比分析

2.5本章小结

第3章 船体梁极限弯矩计算方法

3.1概述

3.2基于Smith法的船体梁极限弯矩计算方法

3.3 基于非线性有限元法的船体梁极限强度计算方法

3.4 长通舱型船舶舱段及破口选取规则

3.5本章小结

第4章 改进的船体梁极限弯矩的Smith法

4.1概述

4.2 甲板板架稳定性分析

4.3 计及板架整体失稳的船体梁极限弯矩的Smith法

4.4本章小结

第5章 长通舱型船剩余承载能力计算

5.1概述

5.2长通舱型船非对称剖面的简化逐步破坏法

5.3算例分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢