基于ANSYS的船體結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算在快艇上的應(yīng)用研究.pdf

1、有限元方法是一種求解連續(xù)介質(zhì)力學(xué)問題的通用數(shù)值方法。它廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、土木水利、機(jī)械、石油、電子等工業(yè)領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)在軟、硬件上的快速發(fā)展，有限元分析無論是在理論，還是在計(jì)算技術(shù)方面都已取得巨大的進(jìn)步，一些大型通用的有限元軟件也相繼投入實(shí)際應(yīng)用，如ANSYS，MSC／NASTRAN，ABAQUS，ADINA，ALGOR等，它們已成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的重要組成部分。 從船舶工業(yè)領(lǐng)域來看，有限元技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計(jì)、可靠性分析、以及船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的評估等方面。船體結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算已經(jīng)擴(kuò)展到三維艙段立體結(jié)構(gòu)計(jì)算或整艘船舶全部結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算，船體各細(xì)部可以真實(shí)的反映在計(jì)算中，使結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算達(dá)到相當(dāng)?shù)木_和詳細(xì)程度。對于一些技術(shù)密集型船舶、高性能船舶、特種新型船舶，傳統(tǒng)的船舶設(shè)計(jì)規(guī)范很難滿足其設(shè)計(jì)要求，有限元方法就成為這類船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必不可少的工具。 有限元在船舶結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，使船舶結(jié)構(gòu)分析上升到了一個(gè)新水平。利用有限元法可以相當(dāng)準(zhǔn)確而迅速的

3、計(jì)算出船體的某種響應(yīng)特性，解決了許多過去無法解決的問題。但是，對高速快艇來源，為了減輕船體重量，提高航速，其上層建筑多采用鋁質(zhì)合金材料。在以往的快艇結(jié)果設(shè)計(jì)中，由于上層建筑不參與總縱強(qiáng)度計(jì)算以及上層建筑結(jié)構(gòu)的多樣性和復(fù)雜性給三維結(jié)構(gòu)有限元建模帶來的困難，很少采用有限元法對快艇上層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定性分析，因而難以得出合理的上層建筑結(jié)構(gòu)形式。合理地優(yōu)化上層建筑結(jié)構(gòu)形式能進(jìn)一步減輕快艇重量，提高航速。為此，作者根據(jù)有限元軟件在船舶結(jié)