內(nèi)河船舶極限強(qiáng)度計算的逐步破壞法程序設(shè)計.pdf

1、船體結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度評估中，如果不能明確結(jié)構(gòu)的極限承載能力及真實安全極限，依舊單純采用基于線彈性理論的許用工作應(yīng)力方法，已經(jīng)不再適合當(dāng)前的設(shè)計理念和發(fā)展要求。2005年12月召開的國際船級社協(xié)會(以下簡稱IACS)大會，通過廣泛協(xié)商，深入研究后達(dá)成共識：船舶結(jié)構(gòu)共同規(guī)范(CommonStructural Rules，簡稱CSR)，于2006年開始正式生效，并強(qiáng)制執(zhí)行。ISO，IMO，IACS等國際組織開始正式將船體梁極限強(qiáng)度評估內(nèi)容列入規(guī)

2、范，將之運(yùn)用于指導(dǎo)大型船舶結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
　　 然而，目前國內(nèi)極限強(qiáng)度在內(nèi)河船舶設(shè)計中仍然未有涉及。國際上只有俄羅斯的內(nèi)河船舶規(guī)范添加了極限總強(qiáng)度的條款，它對保證內(nèi)河船舶的安全性起到了重要的作用。而隨著內(nèi)河船舶標(biāo)準(zhǔn)化、大型化的發(fā)展趨勢日趨明顯，小噸位船舶的運(yùn)能及經(jīng)濟(jì)性劣勢迫使其快速淘汰，上萬噸的船舶已經(jīng)越來越常見，其安全性需要引起重視，因此在極限強(qiáng)度方面的研究也是很必要的。
　　 就現(xiàn)階段的發(fā)展來說，計算船體梁極限載荷的方

3、法主要有：非線性有限元法，理想結(jié)構(gòu)單元法(ISUM)，逐步破壞法和直接法。逐步破壞法由于其計算效率高，使用起來也比較方便，結(jié)果也比較可靠，一直被廣泛運(yùn)用。這種方法最早由Smith提出，又稱為Smith法或增量迭代法，其核心就是加筋板單元平均應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，國內(nèi)外很多專家也提出過一些簡化計算方法，本文也是主要在這方面開展了一些研究工作，并運(yùn)用于實際計算過程中。
　　 本文主要的研究工作包括下面幾個部分：
　　 (1)采用Ra

4、hman法，CSR法和FEM法計算加筋板單元平均應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，并與ISUM法計算結(jié)果進(jìn)行對比，驗證本文中FEM法計算單元平均應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的可靠性。
　　 (2)采用FEM法對加筋板單元作系列計算，同時考慮了材料的非線性及結(jié)構(gòu)由于焊接產(chǎn)生的初始變形；另外，也討論了跨距、殘余應(yīng)力及側(cè)壓的影響。
　　 (3)選取板的柔度系數(shù)和筋的柔度系數(shù)作為主要變量，采用Istopt軟件擬合每條曲線，建立內(nèi)河船舶加筋板單元平均應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系數(shù)據(jù)