舰船结构强度分析方法研究与软件系统开发

摘要

长期以来，舰船的结构设计和强度校核主要以我国颁布的有关军用标准为依据。对在规范尺度内的常规舰船的总纵强度计算一般采用近似计算法，其方法流程已经相当成熟;当舰船结构破损之后，浮态发生变化，外载荷重新分布，且结构完整性遭到破坏，必须要重新评估其剩余强度，以确保结构的安全。传统的方法一般是按照表格法计算，该方法的工作量大且过程繁琐。为了快速且较为准确的分析舰船的总纵强度和破损之后舰船的剩余强度，本文采用Visual Basic6.0语言对三维设计软件Soliworks进行二次开发，编制了舰船结构强度分析软件系统。
　　本系统主要包括以下两个主要模块:总纵强度分析模块和剩余强度分析模块，本文对此进行了详细的论述。总纵强度分析模块包括外载荷计算、静水剪力弯矩计算、波浪弯矩计算、抨击振动弯矩计算、剖面模数计算、总纵弯曲应力计算以及国军标强度校核，实现对舰船总纵强度的计算校核，输出总纵强度计算书。剩余强度分析模块包括浮态计算、静水力曲线计算、外载荷计算、静水剪力弯矩计算、波浪弯矩计算、剖面模数计算、剩余弯曲应力计算及劳氏军标剩余强度校核，实现对破损舰船剩余强度的计算校核，输出剩余强度计算书。此外，帮助模块中收录了我国舰船设计规范和英国劳氏军船设计规范以及本系统使用说明等内容，以供查询参阅。
　　本文的主要创新点:1.对于完整舰船的总纵弯曲强度分析是基于三维模型上进行的，比一般的手工表格更为精确和快捷，当然也提供了传统的表格计算法进行计算;2.对于破损后舰船的剩余强度分析也是基于三维模型，并采用劳氏军标衡准进行计算，于此同时也提供表格计算方法，在国内这方面的研究还不是很普遍。本文编制的软件系统以VB为程序设计语言，以Solidworks为平台，面向工程实际应用。该系统界面简洁，方便易用。使用本系统进行总纵强度计算和剩余强度计算能节省大量的人力物力，显著提高了计算精度和设计效率，具有一定的实用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景与意义

1．1．1 选题背景

1．1．2 选题意义

1．2 国内外研究概况

1．2．1 舰船极限强度问题研究综述

1．2．2 破损舰船剩余承载能力研究综述

1．3 论文研究内容

第2章 软件系统开发所使用的主要理论及方法

2．1 静水剪力Qs和弯矩Ms计算

2．2 剖面几何特性计算

2．2．1 对称剖面几何特性计算

2．2．2 非对称剖面几何特性计算

2．3 国军标总纵强度计算及校核标准

2．3．1 波浪附加弯矩Mw和剪力Qw

2．3．2 抨击振动弯矩Md

2．3．3 国军标校核标准

2．4 劳氏军标剩余强度计算及校核标准

2．4．1 设计剩余垂向弯矩MRRS

2．4．2 劳氏军标校核标准

2．5 本章小结

第3章 舰船结构强度分析软件系统总述

3．1 系统概述

3．2 系统设计思想

3．3 开发环境及开发工具介绍

3．3．1 Windows平台简介

3．3．2 Slidworks软件简介

3．3．3 Visual Basic语言简介

3．3．4 Access数据库简介

3．4 系统流程简介

3．4．1 国军标总纵强度分析模块

3．4．2 劳氏军标剩余强度分析模块

3．5 系统功能简介

3．5．1 国军标总纵强度分析模块

3．5．2 劳氏军标剩余强度分析模块

3．6 本章小结

第4章 关键技术开发

4．1 Solidworks API二次开发技术

4．1．1 舰体浸水模型生成技术

4．1．2 舰体横剖面模型生成技术

4．1．3 舰体静水力曲线计算技术

4．1．4 舰体浮态调整技术

4．2 Access数据库技术

4．2．1 Access数据库的创建和连接

4．2．2 Access数据库中数据的操作

4．3 Office文件自动管理技术

4．3．1 VB与Office软件的连接

4．3．2 Access数据库数据与Office文件的相互导入

4．4 本章小结

第5章 系统实例演示

5．1 舰船的主要资料

5．1．1 舰船的主要参数

5．1．2 舰船主要资料

5．2 实例演示

5．2．1 完整舰船总纵强度分析模块

5．2．2 破损舰船(未进水)剩余强度分析模块

5．2．3 破损舰船(进水)剩余强度分析模块

5．3 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢