曲面上線狀裂紋的虛擬裂紋閉合法和離散內(nèi)聚力模型.pdf

1、近年來(lái)，船體結(jié)構(gòu)日益呈現(xiàn)出尺寸大型化和重量輕型化的趨勢(shì)，使得船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度風(fēng)險(xiǎn)和航運(yùn)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)增加。為防止二次大戰(zhàn)時(shí)期大量全焊接船舶斷裂解體事故的重演，必須對(duì)船體結(jié)構(gòu)斷裂強(qiáng)度給予高度關(guān)注。
　　 從國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀來(lái)看，船體結(jié)構(gòu)的斷裂強(qiáng)度分析中主要采用從總體中分離出細(xì)節(jié)的子結(jié)構(gòu)法。這種方法存在的困難有：需要對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行分析，任務(wù)量大；分離出來(lái)的細(xì)節(jié)與船體之間的相互聯(lián)系被削弱；對(duì)于典型的節(jié)點(diǎn)本身也需要在裂紋尖端設(shè)置細(xì)密單元，計(jì)算量大。

2、而真正對(duì)船舶與海洋結(jié)構(gòu)物造成災(zāi)害性破壞的是結(jié)構(gòu)尺度上的長(zhǎng)距離裂紋。分析這種結(jié)構(gòu)尺度上的斷裂問(wèn)題需要借助于數(shù)值方法且數(shù)值方法必須滿足對(duì)網(wǎng)格尺寸不敏感，所需計(jì)算時(shí)間足夠短和儲(chǔ)存空間足夠小這兩個(gè)要求。
　　 本文提出能對(duì)整船斷裂行為進(jìn)行快速有效分析的數(shù)值仿真方法。針對(duì)大型艦船結(jié)構(gòu)尺度上的裂紋，基于斷裂力學(xué)和有限元方法，開(kāi)發(fā)出若干有實(shí)用價(jià)值的數(shù)值模擬技術(shù)，并通過(guò)算例驗(yàn)證這些技術(shù)手段的可靠性和可行性。這些方法包括曲面上線狀裂紋的虛擬裂紋閉