横向加强构件作用下开口薄壁船体的振动分析

摘要

薄壁结构在当今船舶、桥梁与建筑工程中是一种比较普遍的结构形式，通常把薄板、壳体和薄壁截面组成的结构称为薄壁结构。与其它结构形式相比，在基于满足强度要求下，薄壁结构具有重量轻，强度大，能充分利用材料的特点，故薄壁结构广泛地应用于工程实践。 当今，许多现代化的船舶都广泛使用薄壁结构这种形式，例如集装箱船等，这些船舶在进行结构分析时通常都被当作大开口薄壁梁来进行处理，此类船舶由于扭转刚度过小，产生了许多的问题，特别是在船体梁的弯扭耦合振动方面，必须要给予考虑。虽然三维有限元法可能会更加准确，但是其工作量很大，需要具备一定的条件，所以本文采用薄壁梁理论来分析船体的弯扭耦合振动，通过对动力微分方程的研究来最终确定船体的固有频率。 本文主要介绍了薄壁船体的弯扭耦合振动问题，并在此基础上通过使用传递矩阵法来分析大开口薄壁船体中有横向加强构件作用下的结构振动问题。通过编制分析程序，和有限元法进行比较，进而来证实本文所述的方法的有效性和可靠性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题研究的理论意义和应用价值

1.2国内外发展概况

1.3本文的主要工作

2薄壁梁的定义以及扇形几何特性

2.1薄壁杆件的定义

2.2薄壁截面的扇性几何特性

3开口薄壁梁的扭转分析

3.1矩形截面为狭长的自由扭转问题

3.2开口薄壁杆件的自由扭转

3.3开口薄壁杆件的约束扭转理论

3.4闭口薄壁杆件约束扭转理论

4开口船体的弯扭耦合振动分析

4.1概述

4.2用于计算船体振动特性的方法

4.3应用传递矩阵法分析大开口船舶的振动特性

5横向加强构件影响作用下薄壁结构的分析问题

5.1概述

5.2横向构件稀疏(或刚度较小)作用下的薄壁开口杆件分析

5.3横向加强板刚度很大或密集分布的薄壁杆件分析计算

5.4两种不同方法下薄壁杆件的惯性矩计算结果比较

5.5有矩形横向加强板的大开口船体的振动分析

5.6算例分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢