艙段極限強度試驗模型設計研究.pdf

1、在強力甲板上設置縱向箱型梁是一種比較新穎的結構加強型式，其對船體縱向極限強度的貢獻大小以及對結構的極限崩潰過程影響程度目前研究不夠充分，還沒有較為準確的方法預報其極限載荷。模型試驗是研究船體結構極限強度的重要方法之一。采用縮尺模型，可以減小試驗難度，降低試驗成本。通過試驗，可以直觀地觀察艙段結構在外載作用下，從局部到整體，逐步漸進的崩潰過程。對于艙段模型極限強度問題，由于存在著眾多非線性因素的干擾，直接采用方向性量綱分析(相似理論的數(shù)學

2、方法)所得到的結果會與實際情況發(fā)生較大的偏差，所以，艙段極限強度模型試驗的目的主要在于驗證非線性有限元數(shù)值模擬方法和基于梁-柱理論的理論預報方法的準確性或對現(xiàn)有的方法作適當修正。論文研究工作的主要內容和結論如下：(1)明確艙段模型的設計準則和限制條件，結合艙段結構極限強度的相關理論知識，設計設置縱向箱型梁的艙段極限強度試驗模型。給出兩個模型設計方案：設置縱向箱型梁的甲板板架模型方案和艙段模型方案；(2)運用梁-柱理論和非線性有限元數(shù)值方

3、法分別對兩個模型設計方案的極限強度進行預報。兩種預報方法得到的結果比較相近，尤其是針對板架模型方案的預報，兩者相差不足5%；(3)介紹相似理論的基本定理以及量綱分析方法，并通過艙段模型實例，說明如何在結構響應處于線彈性范圍的前提下，運用方向性量綱分析方法將模型結果推廣到原型上去；(4)歸納結構非線性問題的分類，艙段模型極限強度試驗中存在的非線性因素以及這些非線性因素對方向性量綱分析結果的影響。從方向性量綱分析方法本身的局限性、極限強度問