船体纵向应变与外力矩相互关系研究

摘要

随经济全球化的深度发展，国际贸易量与日俱增，其中，船舶的货运量占据总货运量80％以上。船舶的安全性逐渐得到各方关注，各大船级社持续发布对船舶各个细节的详细规定和补充规定以提高船舶的安全性，但仅在一定程度上降低了船体损毁的几率。鉴于海洋环境的随机性、不可确定性，传统的研究船体强度的方法是：计算出船体的外载荷（货物载荷，波浪载荷），进而计算船外载荷在船体中产生的各种响应并据此评估船体强度。本文研究了船体纵向应变与外载荷（弯矩、扭矩）之间的相互关系，通过测出的船体纵向平均应变即可导出船体所受外力矩，这种关系恰恰可以用于强度的实时监测与评估。
　　本研究主要内容包括：⑴阐述了船体薄壁梁结构的弯曲、扭转理论。⑵根据船体薄壁梁结构的弯曲、扭转理论给出船体薄壁梁结构纵向平均应变与船体所受外力矩之间的相互关系表达式。⑶参考CCS船体结构强度直接计算法建立舱段的有限元模型并计算出船体横剖面参数。⑷将理论计算结果与有限元软件计算结果进行比对从而证明有限元计算结果的合理性。⑸通过有限元方法验证由船体纵向平均应变分解出船体所受外力矩算法的精度，取得了令人满意的结果。

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第1章 绪论

1.1研究的背景与意义

1.2国内外发展现状

1.3 本文主要工作以及创新

第2章 船体外载荷与纵向应变关系研究

2.1 船体梁弯曲

2.2 船体梁扭转

2.3 本章小结

第3章 三种船型平行中体有限元模型的建立

3.1 油船平行中体舱段有限元模型

3.2 散货船平行中体舱段有限元模型

3.3 集装箱船平行中体舱段有限元模型

3.4 本章小结

第4章 理论计算与有限元结果比对分析

4.1 非大开口船型理论结果与有限元结果的相互印证

4.2集装箱船理论结果与有限元结果的相互印证

4.3 本章小结

第5章 逆向算法的有限元验证

5.1 外力矩范围确定

5.2 逆向算法的有限元验证

5.3 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录一

附录二

附录三