基于流固耦合的船舶整船強(qiáng)度分析.pdf

1、船舶是一種航行在瞬息萬變的水面上的移動(dòng)建筑物,不可避免地會受到來自風(fēng)、浪、流等的直接或間接影響,其整體受力情況相當(dāng)復(fù)雜,因此船舶安全性備受關(guān)注。船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是衡量船舶安全與否的重要指標(biāo)之一,也是一代代船舶行業(yè)人才不斷研究的重要課題。隨著計(jì)算機(jī)軟件和硬件的迅猛發(fā)展,目前在個(gè)人電腦上進(jìn)行整船強(qiáng)度分析已成為可能。
　　 為了準(zhǔn)確預(yù)估船舶的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,進(jìn)一步提高船舶設(shè)計(jì)質(zhì)量,也為了找到一個(gè)更合理、更快速計(jì)算船舶強(qiáng)度的實(shí)用方法,本文建立了某

2、條船舶的全船模型,使用ANSYSWORKBENCH中的單向流固耦合的模塊兒(FSI),先在WORKBENCH中的流體分析模塊FLUENT里計(jì)算了船舶阻力、船舶周圍的繞流場及中拱、中垂?fàn)顟B(tài)下船舶表面的受力,然后借助WORKBENCH自身的數(shù)據(jù)傳輸功能將船舶表面的受力傳遞到靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析模塊StaticStructure中,分析了船舶整船強(qiáng)度,得到了船舶各個(gè)部分的應(yīng)力、應(yīng)變及變形等數(shù)據(jù)。
　　 在進(jìn)行全船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析時(shí),需要在船體表面

3、施加分布不均的水壓力(及其它載荷);船舶在波浪中穿行時(shí)受到的水壓力變得更加復(fù)雜,如果通過編程方法將計(jì)算得到的諸多數(shù)據(jù)加載到一個(gè)個(gè)網(wǎng)格和節(jié)點(diǎn)上,工作量恐怕不容樂觀,準(zhǔn)確性可能還有待商榷。單向流固耦合則可以不借助第三方程序直接傳遞數(shù)據(jù),使得加載過程更加智能化,在流體部分計(jì)算合理的前提下,載荷的準(zhǔn)確性更高。
　　 一般認(rèn)為中拱和中垂是船舶的兩個(gè)非常危險(xiǎn)的狀態(tài),雖然是比較傳統(tǒng)的話題,但它們的實(shí)用價(jià)值和研究意義不容置疑。伴隨著計(jì)算流體力學(xué)