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。

理想化结构单元法的油船结构极限强度分析

油船以其低廉的运输成本而成为船舶中一种重要的船型 ,而如何有效保证其安全性并不断降低成本一直是令人关注的问题。但在传统的基于线弹性理论的船舶设计中过多的重视其安全性 ,而在降低成本方面所做的工作却不多。故研究船体极限承载能力、正确评估安全余量 ,对充分合理利用材料、减轻船体结构重量、降低成本、增加装载能力 ,从而提高油船的经济性有重要的实际意义。理想化结构单元法 ( Idealized Structural Unit Method—— ISUM) ,是一种对大型结构物进行非线性分析有效的数值方法。采用 Paik基于 ISUM开发的用于解决大型结构极限强度问题的计算程序 ALPS/ ISUM,对一系列油船进行了极限强度分析。从分析结果可知 ,油船的两个基本参数 (船长和载重量 )与极限强度值有着比较密切的关系 :当船长较小时 ,极限强度增长相对比较缓慢 ,当船长达到一定值后 ,极限强度值增长相当迅速 ;极限强度值与载重量之间基本上呈线性关系。

理想结构桁单元的开发及其应用

理想结构单元法(ISUM)以其高效、高精度而适用于大型结构系统的逐次崩溃分析.根据所受载荷的不同,将结构的变形形状理想化,从而开发出了系列理想结构板单元.对双层底纵桁的受力特点和变形特征进行分析,将其理想化开发出理想结构桁单元,并应用于1/13集装箱船模型在纯弯、纯扭和弯扭联合载荷作用下船体梁的逐次崩溃分析.将理想结构单元法计算结果与实验结构进行了对比分析.讨论了初始变形、焊接残余应力等初始缺陷对结构崩溃行为的影响.

大型邮轮结构崩溃特性研究

文中以某大型邮轮为研究对象,采用高效高精度的理想结构单元法对按传统梁理论的剖面应力线性应力分布和实际的非线性分布以及是否考虑板格屈曲分别进行了结构逐次崩溃分析,全面把握邮轮结构崩溃特性和极限强度.

三种船型结构的极限强度分析比较

理想化结构单元法(ISUM)是一种对大型结构物进行非线性分析的有效数值方法。本文采用Paik基于ISUM开发的用于解决大型结构极限强度问题的计算程序ALPS／ISUM,对油船、散货船和集装箱船进行了一系列的极限强度分析。从分析结果可知,这三种船舶的两个基本参数船长和载重量与极限强度值有着比较密切的关系。极限强度值随着这两个参数值的增加而增加。而且船长相同时,油船的极限强度最大,集装箱船的极限强度最小。对于大中型船舶,载重量与极限强度基本保持线性关系。油船和散货船极限强度的增长趋势基本相同。而集装箱船增长趋势明显大于油船和散货船。本文还计算了主要影响参数如屈服应力、杨氏模量、初始变形、焊接残余应力以及平均板厚等的变化对极限强度的影响,探讨了这三种船舶的总纵弯曲极限强度对这些参数的灵敏度,为船体结构的设计提供科学依据。

大型液化天然气船船体极限强度研究

船体极限强度是大型液化天然气(LNG)船海洋环境适应能力的显示指标,而薄膜型LNG船的船体结构具有大舱容和较强的箱形凸起甲板等特点。为了精确评估大型LNG船的船体极限承载能力,文中采用具有代表性的解析方法、简化方法、理想结构单元法和非线性有限元法进行比较研究。首先介绍了上述方法的基本原理和计算步骤。然后以大型LNG船的船中肋骨间结构为研究对象建立了精细的计算模型,并对计算结果进行了比较分析。最后,按法国船级社规范要求对大型LNG船极限强度进行了校核。研究结果表明,文中给出的计算方法适合于大型LNG船的船体极限强度评估,而凸起的箱形甲板显著提高了大型LNG船中垂和中拱极限弯矩比值。