玻璃鋼漁船主要構(gòu)件等效和骨架形式選型研究.pdf

1、玻璃鋼材料漁船是一種節(jié)能減排的新型漁船，是對漁船工藝發(fā)展上的重大變革，但國內(nèi)對玻璃鋼漁船結(jié)構(gòu)設(shè)計多沿用鋼質(zhì)漁船類似的方法，使玻璃鋼漁船無法充分體現(xiàn)材料的輕質(zhì)高強(qiáng)的特性。本文以一艘36.6m玻璃鋼漁船為例，基于有限元分析理論，應(yīng)用Patran軟件對玻璃鋼漁船的帽型骨材、骨架結(jié)構(gòu)形式選型進(jìn)行了研究。擬設(shè)計出既能滿足漁船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛性要求，又能充分發(fā)揮玻璃鋼材料的力學(xué)性能的玻璃鋼漁船，具體完成的工作如下：
　?。?）基于復(fù)合材料理論，推

2、導(dǎo)了計算玻璃鋼材料薄板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所需的工程彈性常數(shù)。應(yīng)用Patran軟件對玻璃鋼層合板的三點(diǎn)彎曲實驗進(jìn)行數(shù)值模擬，通過數(shù)值計算結(jié)果與實驗結(jié)果的對比，驗證了計算玻璃鋼材料薄板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所需工程彈性常數(shù)理論的準(zhǔn)確性及可行性。
　?。?）對玻璃鋼材料漁船的典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，分別研究了芯材對帽型骨材力學(xué)性能的影響，和應(yīng)用Patran軟件中等截面尺寸的梁單元等效模擬帽型骨材的可行性，簡化了全船有限元模型的建立過程，同時提高了計算效率。
　

3、?。?）在相等質(zhì)量的條件下設(shè)計了橫骨架式和縱骨架式兩種玻璃鋼漁船骨架結(jié)構(gòu)形式的船體，并和傳統(tǒng)混合骨架式船體一起進(jìn)行全船有限元強(qiáng)度校核。研究表明，綜合考慮三種骨架形式的力學(xué)性能和制造工藝的復(fù)雜程度，縱骨架式玻璃鋼漁船具有更好的工程參考價值。
　?。?）在滿足玻璃鋼漁船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛性要求前提下，以全船重量為目標(biāo)函數(shù)，應(yīng)用遺傳算法對具有工程參考價值的縱骨架式玻璃鋼漁船進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化，充分發(fā)揮玻璃鋼材料的力學(xué)性能，達(dá)到船體質(zhì)量最輕，為玻