A Simple Empirical Formula for Predicting the Ultimate Strength of Ship Plates with Elastically Restrained Edges in Axial Compression

An investigation is conducted on the static ultimate limit state assessment of ship hull plates with elastically restrained edges subjected to axial compression.Both material and geometric non-linearities were considered in finite element(FE)analysis.The initial geometric imperfection of the plate was considered,while the residual stress introduced by welding was not considered.The ultimate strength of simply supported ship hull plates compared well with the existing empirical formula to validate the correctness of the applied boundary conditions,initial imperfection and mesh size.The extensive FE calculations on the ultimate strength of ship hull plates with elastically restrained edges are presented.Then a new simple empirical formula for plate ultimate strength is developed,which includes the effect of the rotational restraint stiffness,rotational restraint stiffness,and aspect ratios.By applying the new formula and FE method to ship hull plates in real ships,a good coincidence of the results between these two methods is obtained,which indicates that the new formula can accurately predict the ultimate strength of ship hull plates with elastically restrained edges.

点蚀损伤船体结构板的极限剪切屈曲强度研究

腐蚀损伤导致船体结构板的极限承载能力大幅度下降。文章采用腐蚀体积描述板的点蚀损伤程度,模拟船体结构板的点蚀损伤形态,在点蚀损伤板模型中变化板的厚度、点蚀数目、点蚀直径以及点蚀分布等要素,实施系列有限元数值模拟计算,在进行理论分析的基础上,采用统计学方法,建立了点蚀损伤板极限剪切屈曲强度的评估方法,得到了点蚀损伤板极限剪切屈曲强度的计算公式。从而确立了基于腐蚀体积的点蚀损伤船体结构板极限剪切屈曲强度的评价技术,可为在役海船点蚀损伤后的安全性评估提供有效的技术手段。

船体梁总纵极限强度的简化计算与参数分析

基于 Rahman算法 ,得到船体梁或箱型梁截面加筋板单元的应力应变关系曲线 ,根据渐进崩溃破坏法 ,求得船体梁的极限弯距 .编写了 FORTRA N90计算程序 ,并对 Nishihara模型进行数值分析 ,分别得到屈服应力和板厚对加筋板单元极限强度以及整个模型截面极限弯矩的影响曲线 ,然后对某大型散货船进行极限承载能力计算 .

船体结构极限强度研究综述

综述船舶极限强度研究现状,包括平板及加筋板及船体梁极限强度的计算分析方法,以及平板和加筋板、船体梁和实船极限强度试验研究。

船体结构中受压矩形板计及残余应力影响的平均应力-平均应变曲线

在用简化方法计算船体的总纵极限弯矩时,需要掌握四周支承在骨架上的矩形板包括后屈曲及后崩溃阶段非线性性能在内的完整的平均应力-平均应变关系.采用Gordo和GuedesSoares提出的利用经验公式的方法导出了受压矩形板的平均应力-平均应变关系,着重讨论了焊接残余应力的影响,在分析板受压时各阶段板内应力分布的基础上。

船体梁的极限强度分析

沿用Cadewell直接计算极限强度的方法 ,基于有限元的计算思想 ,将结构离散化为由横向构件和垂向构件所组成的结构 ,然后利用船体梁在破损时的应力分布 ,精确计算了船体梁的极限强度 ,并对加筋板受压时可能出现的 5种屈曲形式作了分析 ,给出了考虑这 5种屈曲模式的加筋板极限屈曲强度的公式 ;以某大型散货船为例 ,对船体的极限强度进行了评估 ,结果表明该方法是简便、可靠、实用可行的。

安钢高强度船体结构钢板的开发与生产

介绍了安阳钢铁股份有限公司在100t转炉、2800mm中板轧机生产线上对高强度船板的研发过程,包括成分体系设计和采用的工艺措施。通过合理运用微合金化技术和控制轧制工艺开发的高强度船板,组织性能优良,满足了用户要求。

安钢高强度船板EH40的研制实践

介绍了安钢采用炉卷机组开发高强度船板EH40的主要工艺路线和技术应用情况。通过合理的成分、工艺设计及控制,研制出具有优异综合性能的高强船板EH40。

IACS双壳油船共同结构规范高级屈曲评估方法及CCS新一代板格屈曲校核软件系统

IACS双壳油船共同结构规范中的高级屈曲评估方法,将"极限强度"概念的非线性屈曲理论引入到规范技术标准的实践应用中,有力地推动了现代船舶结构设计技术的进一步发展。本文对高级屈曲评估方法的理论背景和在规范中的实际应用准则作一技术性论述,并介绍了CCS研发的新一代智能化船体结构板格屈曲校核系统。

总纵强度耦合作用的船体板架强度计算方法

船体板架局部强度计算时，由于受到总纵弯曲的影响，实际上极架都是处在复杂弯曲状态，以往板架局部强度校核时未考虑这种影响。本文采用有限元方法原理，考虑总纵强度对局部强度的耦合影响，推导和发展了板架局部强度校核方法。对比计算表明，本方法可用于实用计算。

板材拉力分层检验的分析和研究

对马钢生产的高强度船板拉力分层样,进行了断口形貌和组织形貌观察分析,检测结果表明,板材中心带状珠光体严重,并有长条状MnS和Nb颗粒分布,试样中心区域塑性较差,断口中心区域为解理断裂,检验结果为分析分层原因,改善产品质量提供参考。

基于局部横向强度要求的船舶侧向承载板厚度设计研究

液体的压强作用一直是船体外板、液舱舱壁等位置板厚设计的主要考虑因素之一,且可归结为局部板格在侧向载荷作用下不屈服的安全衡准问题。结合理论分析及非线性有限元数值计算,对于受侧向载荷作用的局部板格极限强度的影响,探讨了包括边界条件、大挠度问题及相应的薄膜效应等各种影响因素,论证了一种优化的受侧向载荷作用的船体板厚约束设计公式,该公式经济适用且安全。整个探讨过程为船体结构规范的进一步完善提出了建议。

船舶结构极限强度分析的理想结构单元法

基于理想结构单元法的基本思想,用加筋板单元模拟拉伸/压缩载荷作用下船体的屈曲/塑性破坏行为,并将其应用于船舶结构极限强度的计算,建立了一种面向船舶结构设计的新的极限强度计算方法,为船舶结构设计载荷的确定和安全性评估提供了一种快速可靠的方法。

回火工艺对E690超高强度船板强韧性的影响

对湘钢采用TMCP工艺及TMCP+550℃回火工艺开发的超高强度船板E690进行金相分析、拉伸试验和冲击试验。结果表明:采用该工艺生产的E690钢板屈服强度达到700 MPa、-40℃冲击功达到200 J以上,具有良好的强韧性匹配。回火后强度略有上升,冲击裂纹扩展功占总功的比例降低,断口由韧性断裂转变为韧脆混合断裂模式。

点蚀损伤船体板格单轴压缩极限强度

为了能够简单准确地计算服役期内点蚀损伤船体板格的极限强度，选择腐蚀体积为点蚀损伤板的主要评估参数，结合实际船体板格的腐蚀损伤特点，采用有限元数值计算方法，分析点蚀坑形状、有限元单元类型、蚀坑分布和蚀坑深度对板极限强度的影响，以及板的初始柔度、初始变形、长宽比和板边缘线性载荷因子对板极限强度折减因子的影响，并利用回归分析方法，建立了基于腐蚀体积的点蚀损伤船体板格极限强度折减因子的计算公式．结果表明，整套公式的计算结果与有限元计算结果的相对误差仅有极少量在5％～6％之间，绝大部分在5％以内，可用于服役期内点蚀损伤船体板格的安全评估．

点蚀损伤船体板屈曲强度评估的工程应用

通过分析共同结构规范中屈曲强度评估公式,得出评估所需的主要参数为单一载荷作用下板的屈曲强度.针对点蚀损伤船体板进行系列屈曲强度有限元数值分析,继而通过统计学方法分析得到基于腐蚀体积的单一载荷作用下点蚀损伤船体板屈曲强度计算公式.基于实船腐蚀损伤检测参数,采用统计学方法分析检测参数与腐蚀体积的关系,并编制相应的计算程序得到船体板的腐蚀体积,将其代入已得到的屈曲强度计算公式,并进一步应用到规范屈曲强度评估公式中即可完成点蚀损伤船体板屈曲强度评估.此评估方法在规范公式基础上,结合了实船腐蚀损伤检测参数,充分体现了腐蚀损伤对船体结构屈曲强度的影响,且所有评估参数在工程分析中均可得,评估方法简单,适用于船舶结构强度安全评估的工程分析.

AH36高强度船板拉伸试样断口分离原因分析

宝钢在生产A36船板钢的过程中，个别拉伸试样产生了断口分离现象。本文结合A36船板钢的冶炼和轧制实际情况，对分离严重部位进行了理化检验，分析结果表明：中心偏析和明显的带状组织是造成拉伸断口分离的根本原因。本文对此提出了相应的改进措施，以减少此类缺陷的产生。

复杂载荷作用下船体板格屈曲强度计算公式研究

分析复杂载荷作用下船体板格结构屈曲强度的影响因素,基于ANSYS软件APDL模块参数化建模,对这些因素进行相关性分析,排除无关参数,保留有关参数,得到屈曲强度的定性表达式。然后变更有关参数,得到不同的有限元模型,通过计算得到不同模型下的屈曲强度,分析大量数据,最终得到屈曲强度的定量表达式。该公式可以在工程上用于复杂载荷作用下船体板格结构的屈曲评估,具有重要的实用价值。

DH36高强船板的开发

介绍了临钢中板厂生产开发DH36高强度船板钢的成分设计思路、生产工艺控制要点及实物质量水平。采用低碳、Nb-V微合金成分设计,发挥临钢四辊生产线的设备优势,通过控轧控冷工艺生产的高强度船板钢DH36综合力学性能达到了多国船级社规范的特殊要求。

船体板和加筋板的屈曲及极限强度研究综述

船体板和加筋板的屈曲及极限强度是船舶结构强度设计的重要内容,近年来研究成果颇丰,为了能够更方便地对其展开学习和研究,对近十几年来国内外钢质船体板和加筋板的屈曲及极限强度研究进展进行综述。主要叙述了静态加载范畴下的研究现状,分别按照试验法、数值计算法、解析法和综合性方法 4种不同研究方法,对完整结构和含有开口、裂纹、腐蚀、凹痕几种不同损伤的非完整结构,在承受单一载荷或联合载荷作用下的极限强度研究成果进行系统的概述,并介绍加筋板低周疲劳和动力屈曲的研究必要性和部分研究成果,讨论各研究方法的优劣性,对一些重要的定性研究结论进行汇总,指出6个需要进一步展开研究的问题。