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20000吨级散货船船体结构有限元分析方法研究

赵俊  
【摘要】: IACS理事会已决定于2006年4月1日,在全球范围同步实施散货船共同结构规范。目前对于船长大于150m的散货船的结构设计,必须按照规范要求进行直接强度分析,所以研究规范中的相应内容有着重要的意义。 本文研究了散货船共同结构规范中对船体结构直接强度分析的要求,并加以阐述。在此基础上,以一艘2万吨级散货船为例,按照规范要求进行船体结构直接强度分析与设计。其中包括的主要工作有: 1)收集资料,了解散货船共同结构规范出台的背景及意义,国内外对船体强度研究的现状; 2)学习有限元法的思想、一般原理并能熟练运用有限元软件ABAQUS; 3)学习散货船共同结构规范中关于直接强度分析的相关内容,并加以阐述; 4)以一艘实船,满载均匀加载、F2载荷工况为例,进行结构直接强度分析与设计。通过分析发现:本船在此工况下,满足了散货船共同结构规范的要求;其甲板角隅处应力明显偏大,存在应力集中现象;内底板的屈曲因子富余最多,舱壁附近的甲板富余最少;细化网格模型能够更加精确的模拟结构构造的细节,能避免单元形状的变化导致分析中出现较大的误差,能正确的反应应力和变形的梯度。 本文工作中的重点是:正确的理解有限元的思想和原理,熟练使用本文使用的有限元软件ABAQUS;深刻理解散货船共同规范中直接强度分析的相关内容;在ABAQUS中建立合理的直接强度分析模型;根据实船资料,正确计算所涉及的载荷;对求解结果进行正确的评估。只有保证各项工作的正确,才能保证分析结论的合理。


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