密加筋板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的力學(xué)性能分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、加筋板結(jié)構(gòu)是船舶與海洋結(jié)構(gòu)中的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件。由于制作方便且有良好的力學(xué)性能，還被廣泛應(yīng)用于橋梁、建筑、航天航空等工程結(jié)構(gòu)中。隨著船舶的高速化和輕型化的趨勢(shì)，高強(qiáng)度材料的運(yùn)用，減小板的厚度對(duì)減輕結(jié)構(gòu)重量效果顯著。但由此會(huì)引起板的穩(wěn)定性、局部強(qiáng)度、局部振動(dòng)性態(tài)的下降，焊接變形增大。因而內(nèi)河高速船采用了雙向密加筋板船體結(jié)構(gòu)這種形式。在設(shè)計(jì)中采用密加筋板船體結(jié)構(gòu)，其縱、橫筋之間的板格尺寸較之傳統(tǒng)的板格尺寸小，在滿足板的穩(wěn)定性、局部強(qiáng)度、局部振動(dòng)

2、性態(tài)的前提下，可以選擇較薄的板厚，以減輕船體結(jié)構(gòu)重量。 由于目前國(guó)內(nèi)外高速船規(guī)范中推薦的結(jié)構(gòu)形式為縱骨架式或橫骨架式，而這種密加筋板結(jié)構(gòu)形式和規(guī)范推薦的結(jié)構(gòu)形式不同，故部分構(gòu)件尺寸無(wú)法按現(xiàn)有規(guī)范確定。設(shè)計(jì)中多根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)預(yù)選有關(guān)構(gòu)件，再采用有限元方法進(jìn)行強(qiáng)度校核。這既給設(shè)計(jì)者帶來(lái)諸多不便，也帶有較多的人為因素。因此研究密加筋板結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的力學(xué)性能，具有重要的工程意義。 本文回顧了用正交異性板理論求解加筋板結(jié)構(gòu)

3、強(qiáng)度問(wèn)題的方法；總結(jié)了前人有關(guān)單向加筋板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究，以及板架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的近似解法。選取不同板厚、不同加筋形式、不同的邊長(zhǎng)比和不同的加強(qiáng)筋剛度比情況下的雙向加筋板結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，根據(jù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度(彎曲和剪切)理論，運(yùn)用Ansys有限元計(jì)算程序，采用板梁組合的離散模型進(jìn)行了大量的系列計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行曲線擬合；并參考相關(guān)規(guī)范，回歸出了校核雙向密加筋板結(jié)構(gòu)骨材的剖面模數(shù)和有效剪切面積的修正公式。在穩(wěn)定性方面，采用全板元離散模型，通過(guò)大量