舰船总纵弯曲极限承载能力的分析

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要舰船的总纵弯曲极限承载能力是舰船安全性能的重要保证，对其进行分析是舰船结构强度评估的重要部分。本文基于Smith方法及非线性有限元方法等理论分析方法的支持，对舰船极限强度试验的模型设计方法进行了研究，建立了一套通过模型试验预测舰船极限强度的方法。论文完成的主要工作有：1)阐述了Smith方法的分析思路，根据简化逐步破坏法使用Fortran语言编写计算极限弯矩的计算程序；2)阐述主要的非线性问题，计算比较非线性有限元分析的两种方法——静态分析和准静态分析，采用非线性有限元方法模拟结构初始缺陷并对结构的极限弯矩进行计算；3)将Smith方

2、法及非线性有限元方法计算结果与始屈弯矩进行比较，讨论各自的优点及缺点；4)介绍相似理论的内容及应用，采用方向性量纲分析推导极限强度模型试验中的相似准则；提出并验证模型设计过程中遵循的若干准则，建立了舰船极限强度试验中奇变模型的设计方法，对实船进行设计，根据奇变模型的计算结果推算出实船的极限强度，并采用Smith程序及非线性有限元方法对整套方案进行验证，证明方案是合理可行的。关键词：极限承载能力；Smith方法；非线性有限元法；模型试验哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTRACTSincetheultimatestrengthcapacityofvesselsisth

3、eimportantguaranteeoftheirsecurity,theresearchontheultimatestrengthcapacityisthecrucialcomponentofestimationonthestructurestrengthofships．BasedontheSmithmethodandnonlinearfiniteelementmethod，thispaperresearchesthedesignmethodformodelsofshipswithinthefieldofultimatestrengthcapacity．Fur

4、thermore，amethodforestimatingtheultimatestrengthofmodelsofshipsisdeveloped．Theworkofthispapermainlyincludes：1)TheSmithMethodisintroducedandaprogrambasedonsimplifiedprogressivemethodforcalculatingtheultimatebendingmomentisdevelopedusingFortran．2)Thefeaturesofnonlinearproblemarereviewed

5、．Twosortsofnonlinearfiniteelementmethods--thestaticmethodandthequasi·staticmethod--areappliedandtheresultsofthemarecompared．Nonlinearfiniteelementmethodisusedtosimulatetheinitialdefectofthemodelandthentheultimatebendingmomentofstructuresarecalculated．3)TheresultsofSmithmethodandFEMare

6、comparedwiththeinitialbendingmoment，andthentheadvantagesanddisadvantagesofthemarediscussed．4)Thecontentsandapplicationofthesimilaritytheoryareintroduced．Thedirectionaldimensionalanalysismethodisappliedtogetthederivationofsimilaritycriterionforthemodeltestofultimatestrength．Aquantityof

7、criterionswithinthemodeldesignprocessarepresentedandverified．Thedesignmethodofdistortionmodelintheultimatestrengthtestofshipsisestablished．Foraactualship，theultimatestrengthisestimatedbasedontheresultsgivenbydistortionmodel．Then，throughthecomparisonwiththeresultsoftheSmithprogramandno

8、nline