薄壁結(jié)構(gòu)截面剪切特性計(jì)算與加筋研究.pdf

1、專業(yè)碩士學(xué)位論文薄壁結(jié)構(gòu)截面剪切特性計(jì)算與加筋研究Thecalculationofshearpropertiesofthinwalledstructuresectionandstiflenedresearch學(xué)指導(dǎo)完成教師：日期：31208010大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文摘要隨著世界航運(yùn)業(yè)的發(fā)展與我國(guó)海軍“從淺藍(lán)走向深藍(lán)”的戰(zhàn)略部署，對(duì)于船舶航速的要求越來(lái)越高，對(duì)于商

2、用船舶來(lái)說(shuō)，船舶航速的提高就意味著更高的經(jīng)濟(jì)收益，而對(duì)于軍用艦艇，更快的航行速度意味著更加強(qiáng)大、持久的戰(zhàn)斗力與更加優(yōu)秀的生存能力。隨著雙體船、三體船及一些非對(duì)稱高速船型的發(fā)展，船體橫剖面的形狀越來(lái)越趨于復(fù)雜。對(duì)于現(xiàn)有的船舶工程計(jì)算領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，一般采用近似的鐵木辛柯梁方法，以船體剖面在船寬、型深兩個(gè)方向上的投影面積為剪切修正面積。但是這種方法并沒(méi)有考慮剪力滯后的影響，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際相差較大。本文將采用等效靜矩方法來(lái)考慮剪力滯后的影響，從而精

3、確計(jì)算剖面的剪切修正面積。國(guó)內(nèi)對(duì)于船體剖面剪切修正的精確計(jì)算仍然處于空白，若船舶需要對(duì)剪切流進(jìn)行計(jì)算，就需要從DNV等船級(jí)社高價(jià)購(gòu)買相關(guān)軟件。國(guó)內(nèi)研究學(xué)者對(duì)于類似船體剖面的薄壁斷面剪切流計(jì)算已經(jīng)進(jìn)行了比較充足的理論推導(dǎo)，本文就嘗試?yán)肅語(yǔ)言來(lái)編寫相關(guān)程序。但是對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)加筋剪切研究這一領(lǐng)域，已有的按照集中面積加筋方法存在著比較大的理論缺陷，在計(jì)算時(shí)忽略了加筋結(jié)構(gòu)截面形狀的影響。作為本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，作者試圖推導(dǎo)一種新的方法來(lái)進(jìn)行薄壁加

4、筋結(jié)構(gòu)的剪切計(jì)算。本文主要的研究目的有以下兩個(gè)：一是利用編程語(yǔ)言對(duì)類船體剖面剪切特性進(jìn)行精確數(shù)值計(jì)算，并與實(shí)際工程應(yīng)用中的投影面積比較，確定相關(guān)的修正系數(shù)。二是對(duì)加筋薄壁結(jié)構(gòu)剪切計(jì)算進(jìn)行相關(guān)理論推導(dǎo)與數(shù)值計(jì)算推導(dǎo)，并編寫相關(guān)程序。本文計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于未加筋船體剖面，某一方向上的剪切面積修正系數(shù)隨著該方向的單元構(gòu)件數(shù)增多而減小。對(duì)于加筋船體剖面來(lái)說(shuō)，本文推導(dǎo)的分匯流法與原有的集中面積法在計(jì)算中各有優(yōu)劣，由計(jì)算結(jié)果可以看出加筋對(duì)于船體剖面