船体梁

摘要： 针对在多次水下爆炸中船体梁的累积毁伤问题,采用AUTODYN软件与试验相结合的方法,分析了炸药当量、爆距、爆炸次数等因素对船体梁累积毁伤效应的影响。结果表明:在水下爆炸加载作用下,船体梁会发生中部凹陷局部塑性变形和整体中拱塑性弯曲变形。在一定冲击因子作用下,其挠度与水下爆炸加载次数呈线性关系,且药量越大,挠度越大。爆距相同时,同等当量炸药对船体梁进行单次和均分连续3次水下爆炸加载,其最终塑性变形挠度不同,均分连续3次爆炸作用下船体梁的塑性变形挠度更小。

摘要： 砰击载荷作用下船体梁动态响应特性需要考虑船体钢质材料的动态本构关系、惯性效应和应力波效应等,其与静态破坏特性有着明显的差别。目前,船体梁静态极限强度已取得大量研究成果。动态极限强度作为评估船体梁在砰击载荷作用下安全性能的重要指标,对此展开研究的学者很少。因此,对砰击载荷作用下船体梁动态极限强度展开研究显得尤为重要。本文基于动力显示方法获得静态载荷作用下船体梁弯矩-转角曲线、静态极限强度(M_(u))和静态极限转角(R_(y0)),将静态极限转角作为评估砰击动载荷作用下船体梁动态极限强度的基准,讨论了砰击载荷持续时间、砰击冲量和砰击载荷幅值对船体梁动态响应特性的影响。

摘要： 为了提升舰船抗水下爆炸冲击防护设计水平,首先需要揭示舰船典型结构参数变化对其损伤特性的影响规律。以某型舰船为参考,保留主要结构特征参数,设计了接近真实尺度的梯形横截面船体梁。利用Geers-Hunter理论公式得到各计算工况下的水下爆炸载荷,基于ABAQUS有限元数值模拟方法,对比分析了船体梁长度、外板板厚、型深、型宽等参数变化对船体梁抗水下爆炸冲击的结构响应特性的影响。提出了一种可以表征各典型结构参数对船体梁整体结构强度影响规律的无因次结构强度因子。结果表明:气泡脉动频率与结构固有频率耦合将导致中垂变形;船体梁长度增加使得结构抗弯能力减弱,在水下爆炸响应中的初始中拱变形缓慢增加,最大中垂变形显著增加;船体梁外板板厚、型深、型宽的增加会导致结构在响应期间的初始中拱变形和最大中垂变形减小;初始中拱变形受结构参数变化影响的敏感程度低于最大中垂变形。提出的无因次结构强度因子可以较好地表征船体梁结构整体强度。

摘要： 针对船体梁累积毁伤问题,开展了多次水下爆炸对船体梁的累积毁伤试验,考察了爆炸距离、爆炸次数等参数对累积毁伤的影响规律,基于船体梁挠跨比建立了毁伤等级模型。结果表明:在中远场水下爆炸加载作用下,船体梁不发生塑性变形;在近场作用下,船体梁会产生中部凹陷的局部塑性变形和整体中拱塑性弯曲变形;随着爆炸距离的减小,船体梁整体挠度值增大;在相同工况下船体梁的累积挠度值与爆炸加载次数近似呈线性关系。

摘要： 为了研究循环载荷作用下扶强材初始损伤对其极限强度的影响,进行了14组扶强材的循环加载试验和分析。构造了考虑材料累积损伤完整、断筋和大变形的扶强材单元极限承载力计算公式,提出了相应循环载荷作用下损伤扶强材单元的端缩曲线表达式和船体梁极限强度计算的简化逐步破坏法。编制了循环载荷作用下船体梁损伤极限强度计算程序,进行了船体梁极限强度计算,并与有限元结果进行对比。研究结果表明:改进的损伤扶强材模型可较为准确地描述扶强材材料损伤的完整、断筋和大变形的极限承载力退化情况,扶强材腹板断裂的损伤相较初始大变形及材料累积损伤形式承载力下降程度更明显;所提出的循环载荷作用下损伤船体梁极限强度计算的简化逐步迭代方法,能定量地计算扶强材在不同类型损伤下的极限承载力退化程度,具有较高精度,方便易行,可应用于工程设计。

摘要： 2022年8月1日,中国船级社(CCS)新一代船体结构描述性规范要求评估软件COMPASS-SDP正式发布。COMPASS-SDP是CCS自主研发的新一代船体结构描述性规范要求评估软件。该软件充分融汇设计与审图需求,通过图形交互和参数化模式相结合的建模平台,高效创建船舶二维几何和结构模型,大幅提升使用友好性和建模效率;软件基于CCS规范校核船体梁屈服、极限和残存强度,尺度要求、屈曲强度、疲劳强度,船首冲击、船底砰击、液舱晃荡以及其他特殊要求.

摘要： 基于速度势函数和Morison相对速度公式,提出了气泡载荷水动力的计算方法,给出了用Newmark数值求解法求解水下爆炸气泡载荷作用下船体梁动态响应的方法。经模型试验验证后,针对药包在船体梁模型中部位置的情况,研究了炸药深度、爆距和爆点轴向位置对鞭状运动响应的影响规律。研究发现:在其他条件不变的情况下,结构鞭状运动应变幅值随着周期比先增加后减小;鞭状运动应变幅值和长度比呈反比例函数关系;船体梁鞭状运动响应应变幅值随着长度比先增大后减小。

摘要： 基于船舶主机等主要激励,计算得到了船体梁的反共振频率,并提出了一种基于反共振频率配置的船体振动设计方法.该方法可将激励频率设置为反共振频率,通过对结构刚度修改或质量修改,使得船体的上层建筑或桅杆等重要部位在该反共振频率下振动响应为零,并可明显减小该频率下船体的振动响应.数值算例验证了所提出的反共振频率配置设计方法的有效性.

摘要： 为研究水下非接触爆炸作用下船体梁的总体损伤特性,建立了炸药在船体梁中部正下方爆炸模型,应用船体梁总体响应数值计算方法,并结合缩比船体梁模型,试验验证了该方法的有效性,从损伤模式、频率响应等方面研究了船体梁的总体响应特性.结果表明:该数值方法较好地模拟了第一次气泡脉动阶段内梁的响应周期和幅值;在气泡脉动频率接近船体梁一阶湿频率时,随着爆径比减小,船体梁的总体响应模式由鞭状运动逐渐向中垂损伤转变.

摘要： 船体梁极限剪切强度是指船体梁发生剪切屈曲破坏所能承受的最大的剪力,它不同于一般的结构剪切屈服和板格理想弹性的剪切屈曲计算,很难获得精确的理论解.本文基于非线性有限元数值模拟和理论分析,依次研究了板格、加筋板、船体梁的极限剪切强度特性和计算方法,提出了船体梁极限剪切强度的计算公式,并进行了实船验证.结果 表明所提计算方法具有较高的精度.

摘要： 船体梁极限强度评估是船体结构设计中一项重要的强度评估要求.由于实际船体结构的复杂性,对于一些典型的船体梁极限强度计算分析方法,尤其是一些近似分析方法的准确性和适用性还需要进一步评估.为此,本文提出了一种基于子结构应变能的分析方法,用于各种船体梁极限强度计算分析方法的评估和比较分析.针对一型典型散货船,将非线性有限元计算分析结果作为基准,应用该方法对散货船和油船共同结构规范(CSR-H)中的船体梁极限强度计算分析方法进行了评估.此外,还通过船体梁极限强度的灵敏度分析,对各个局部船体结构单元对船体梁极限强度的影响进行了分析.

摘要： 本文较为系统全面的对船体梁弯曲极限强度进行研究，研究表明目标船船体梁弯曲极限强度满足要求，并具有一定的裕度。基于船体梁弯曲承载力极限状态的设计流程可归纳为：首先利用Snuth方法对船体各主要剖面极限强度进行计算，搜索出船体梁极限强度相对薄弱区间，再利用非线性有限元法对该区间进行船体梁弯曲极限强度计算，得到全船最终的极限强度计算结果，并以此指导后续船舶的优化和设计。利用Smith方法计算船体梁极限强度工作量相对较小，计算效率相对较高，可用于重点关注剖面的船体梁极限强度计算，其计算结果利用非线性有限元法计算船体梁极限强度舱段区域的确定提供依据。合理、高效的数值仿真分析技术为计算结果的真实可靠性提供了切实保障。网格尺寸的确定需兼顾计算精度和计算效率的影响。利用准静态法计算船体梁极限强度时，当加载速率在一定范围内，即得到的转角-弯矩曲线不存在明显波动，加载速度不会影响最终的计算结果。研究表明目标船船体梁弯曲极限强度满足要求。从本文舱段分析中可以看出，决定本文示例船舶船体梁极限强度的部位为生活楼起始处的#75。该处船体梁结构发生突变，由于上层建筑的存在使中和轴升高，导致庶部结构偏危险。建议其他船舶设计时适当增强生活楼起始区域船体底部的结构强度，将有利于船舶整体极限强度的提升。

摘要： 以阿芙拉型远洋油船为研究对象,采用载荷/结构响应一体化分析系统研究斜浪中各种不同浪向角下作用于船体的载荷和相应船体梁的极限强度.采用基于势流理论的三维特异点分布法计算特定载况设定海况下作用于船体的随时间变化的压力分布以及惯性力,随后中部可能崩溃区域用理想结构单元模拟而其它区域用弹性有限单元模拟,来计算在该载荷作用下船体结构的极限强度.采用本文的方法在计算船体结构极限强度时,除了可考虑垂向弯矩和水平弯矩的作用,还可考虑扭矩及剪力的影响,计算得到的极限强度较船体方法得到的极限强度值要小.

摘要： 将舰船结构简化为刚塑性等截面船体梁，以炸药在船体梁中部正下方爆炸工况为研究对象，提出了一种计算船体梁在近场爆炸冲击波作用下发生整体运动响应的理论方法。根据冲击强度的不同，将整体运动划分为刚体运动和塑性运动，分别建立了相应的运动理论模型，并进一步分析了两种运动形式的一般特性。rn 结果表明：船体梁发生刚体运动时，结构的整体运动速度和位移随着时间的增加而非线性增大，但运动幅值较小；船体梁进入塑性运动后，其运动过程可看作是正向刚体上升过程中叠加了一个反向塑性变形过程，且梁中部以反向变形损伤为主。

摘要： 本文将圆弧形曲板从船体分离出来,将其视作为受压构件分析,采用结构稳定性理论和非线性有限元方法,进行整体稳定和局部稳定分析.依据其是否发生屈曲,判定其是否归属硬角单元.

摘要： 本文以Smith方法和非线性有限元方法为基础,通过对比分析研究Smith方法计算“深V”型船体梁极限强度的适用性.研究表明目前Smith方法尚不能较好的计算“深V”型船体梁的极限强度,因此本文通过研究分析引入了倾斜因子Sp,通过对Smith方法的改进实现了较为准确的计算“深V”型船体梁的极限强度.

摘要： 应用有限元（FEM）方法对87000DWT双壳散货船总振动以及机舱和上层建筑的局部振动进行分析。选取了该散货船满载和轻压载两种典型工况，同时考虑了附连水与阻尼影响，计算了船体梁的固有频率和振型，预报了船体梁在螺旋桨和主机激振力作用下强迫振动响应，根据ISO6954_1984振动标准对预报结果进行评估（特别是机舱和上层建筑区域），同时给出了相应的改进和优化措施。

摘要： 本发明涉及一种船体等效梁灵敏度系数标定固定装置及测定方法，包括支座组件、配套安装在支座组件上的刀口组件，所述支座组件包括L形加筋板、垂直于加筋板设置的螺杆支座，螺杆支座上设有螺杆杆体，所述刀口组件分为上刀架和下刀架，使用时，上刀架、下刀架同时穿设在螺杆杆体上，或仅下刀架穿设在螺杆杆体上；上刀架、下刀架相对的一侧内凹设置。本发明能够提供试验测试所要求的特定固定约束，降低以往固定方法及装置带来的不确定度。

摘要： 本发明提供了一种箱型梁船体布局结构及其海上风电安装平台，所述箱型梁船体布局结构包括围井和至少一根箱型梁：所述船体上设置所述围井；所述箱型梁的两端分别连接在所述围井上。通过箱型梁结构稳定船体上围井的具体结构，有助于解决现有技术中船体增大后，暂时尚未有改善船体整体强度的技术问题。

摘要： 本发明属于船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种测试人工周期梁波动特性的试验装置。本发明应用范围广，不同于一般的在梁板上设置阻尼片或阻尼层模拟的周期结构，本发明可用于多种实际人工周期梁结构的波动特性测试，尤其是各种船体纵桁或包含横舱壁、横梁等结构的船体板架。本发明利用纵向梁和底板上均布开孔来便捷式调节横梁间距及边界条件，改变人工周期梁弹簧质量振子的质量和刚度等参数，真正实现用一套装置测量多种不同人工周期船体梁结构的目的。同时，也可以使用不同材料，如铝合金、铜合金等，测量其他类似的包含交叉结构的人工周期梁的波动特性。本发明结构简单，操作方便，加工制造的成本较低。

摘要： 本发明涉及一种水下爆炸与波浪载荷作用下船体梁运动响应获取方法，该方法包括以下步骤：1)将计算模型简化为两端简支梁；2)建立计算模型的横向振动方程；3)简化波浪载荷的求解；4)建立波浪载荷作用下计算模型的运动方程；5)水下爆炸载荷的求解；6)建立水下爆炸载荷下计算模型的运动方程；7)建立水下爆炸与波浪载荷联合作用下计算模型的运动方程；8)利用边界条件求解水下爆炸与波浪载荷联合作用下计算模型的运动响应。本发明运动模型的建立是基于解析法进行的，这种解析方法能够有效提高计算效率，同时可以直观地对各个参数对计算模型的影响进行分析，进而实现了从基本原理上掌握水下爆炸与波浪载荷联合作用下船体梁的运动规律。

摘要： 本发明提供了一种考虑强力上层建筑的船体梁总纵强度规范校核方法，属于船舶强度校核的技术领域。一种船体梁总纵强度规范校核方法包括判断是否为强力上层建筑或甲板室；计算应力折减系数；计算上建平均面积折减系数；计算上建甲板处应力折减系数；计入上建面积折减后的总纵强度校核剖面的剖面要素；船体梁弯曲强度校核；船体梁弯曲强度许用静水弯矩校核；船体梁许用静水剪力校核；计算并校核屈曲强度的工作应力以及船体梁构件的屈曲强度；本发明将上层建筑的应力及面积折减系数应用到船体梁总纵强度规范校核中，提供了一种船体梁总纵强度规范校核方法，有利于合理评估上层建筑对全船总纵强度的影响，提高全船的材料利用率。

摘要： 本发明涉及一种船体梁中挠曲变形板架结构的折减方法，包括以下步骤：步骤一，确定板架结构的挠曲变形函数；步骤二，通过有限元软件计算挠曲变形板架结构轴向受压时的承载能力，确定挠曲变形板架结构的有效断面面积；步骤三，确定挠曲变形板架结构的折减系数；步骤四，根据不同初始挠曲变形下的板架结构的折减系数，拟合出挠曲变形板架结构的折减公式。本发明有效解决了具有初始挠曲变形板架结构的折减方法问题，相比于整个箱型结构而言，板架模型的建立简单方便，计算时间相对较少，同时能有效地反应箱型结构模型中挠曲变形板架结构的折减规律，本发明所提供的方案完整、实用，可结合结构的实际情况进行计算，易于实现。

摘要： 本发明公开了一种船体梁在波浪下的结构崩溃响应试验方法及装置，该试验装置包括屈曲铰和船体模型；所述船体模型从中部分为两个船体分段，两个船体分段铰接相连，使二者可在竖直方向上相对旋转；所述屈曲铰包括上铰片、下铰片和两个船体连接盘；所述上铰片、下铰片为长条形金属薄片，所述上铰片的厚度和宽度均小于下铰片；所述上铰片、下铰片与船体模型的水线面平行，二者的两端分别固定连接在一个船体连接盘上；两个所述船体连接盘分别与一个船体分段固定相连。该试验方法，采用前述结构崩溃响应试验装置进行试验，通过两个无线倾角仪实时记录各船体分段的纵向倾角运动，得到不同波高下试验模型中部屈曲铰的转角变形。

摘要： 本发明涉及一种用于舱段有限元分析的船体梁载荷调整方法，包括：1)垂向剪力调整方法：通过在包含横舱壁在内的所有强框架上施加垂向力δw1…δwn进行垂向剪力的调整；2)垂向弯矩调整方法：对于任意范围舱段，通过在包含横舱壁在内的所有强框架上施加调整弯矩mv1…mvn进行垂向弯矩的调整；3)水平剪力调整方法：通过在包含横舱壁在内的所有强框架上施加水平力δwh1、δwh2…δwhn进行水平剪力的调整；4)水平弯矩调整方法：通过在包含横舱壁在内的所有强框架上施加水平调整弯矩mh1…mhn进行水平弯矩的调整；5)扭矩调整方法：通过在包含横舱壁在内的所有强框架上施加水平调整弯矩t1…tn进行水平弯矩的调整。

摘要： 本发明涉及一种水下爆炸与波浪载荷作用下船体梁运动响应获取方法，该方法包括以下步骤：1)将计算模型简化为两端简支梁；2)建立计算模型的横向振动方程；3)简化波浪载荷的求解；4)建立波浪载荷作用下计算模型的运动方程；5)水下爆炸载荷的求解；6)建立水下爆炸载荷下计算模型的运动方程；7)建立水下爆炸与波浪载荷联合作用下计算模型的运动方程；8)利用边界条件求解水下爆炸与波浪载荷联合作用下计算模型的运动响应。本发明运动模型的建立是基于解析法进行的，这种解析方法能够有效提高计算效率，同时可以直观地对各个参数对计算模型的影响进行分析，进而实现了从基本原理上掌握水下爆炸与波浪载荷联合作用下船体梁的运动规律。

摘要： 本发明公开了一种抑制船体梁水弹性振动的能量转换装置及其设计方法，包括定子、振子、弹簧、电缆线、整流装置、蓄电池，定子包括套筒和线圈，振子两端分别与两根弹簧的一端连接，并放置于定子套筒所限定的内部空腔中，两根弹簧的另外一端分别与套筒的上下壁面固定；线圈缠绕于套筒外壁面上；线圈通过电缆线依次与整流装置、蓄电池电连接；能量转换装置安装于船体上，其固有频率等于船体梁振动的固有频率。本发明通过将能量转换装置的固有频率设计为船体梁振动的固有频率，不仅可有效缓解船体振动导致的结构损伤，还可利用共振现象高效率地捕获船体振动中的能量，从而间接地将波浪能转化为电能供船上电子设备使用。本发明涉及船舶振动技术领域。