大型船用构件力学性能测试平台冲击屈曲研究

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1、摘要摘要船用构件力学性能测试平台用于船舶产品性能的测试评价，其自身性能决定了测试结果的正确性与精确性，因此开展对测试平台性能的研究，对真实反映船舶产品性能及确保其使用的安全性具有重要意义。本文以12MN大型船用构件力学性能测试平台为研究对象，运用有限元法研究了测试平台机身的静动态性能，并以此为基础研究结构冲击屈曲。论文主要研究内容如下：(1)阐述了有限元法及论文研究的基础理论，包括有限元静力学理论、动力学理论及有限元非线性分析等，给出了有限元分析求解基本方法和静力学、动力学的有限元描述。(2)根据

2、测试平台主体结构特点，建立机身的有限元模型，运用ABAQUS软件对其进行静动态分析。机身全局分析确定结构的刚度和强度；模态分析获取固有频率及相应振型；运用子模型技术作进一步静力分析并进行结构改进设计，确保左右段机身具有等同力学性能。(3)运用薄板理论研究试验机机身的静力屈曲特性。机身结构的屈曲分析，获得屈曲临界载荷；运用弧长法，引入初始几何缺陷对机身进行后屈曲分析，考察其是否具有后屈曲特性；最后研究约束支撑下机身的屈曲特性。(4)研究试验机在破断冲击下的动力屈曲特性。研究试验机工作及测控原理，运用

3、ADAMS进行破断试验运动学仿真分析；运用ABAQUS对试验机机身进行瞬态动力学分析，并依据冲击屈曲准则判定是否发生冲击屈曲；总结大型卧式拉力机的缓冲方法，对此试验机缓冲结构及方法进行设计，并通过实验研究此缓冲技术的有效性。关键词试验机；有限元分析；动力屈曲；冲击；缓冲IAbstractAbstractThemechanicalpropertiesofthemarinecomponenttestingplatformisusedtotestthemechanicalpropertiesofthem

4、arinecomponent,whosemechanicalpropertiesdeterminesthecorrectnessandtheaccuracyofthetestresults,So,theanalysisofthepropertiesofthetestingplatformhasimportantsignificanceforrealreflectionoftheshipproductpropertiesandensurethesafetyofproductapplication.T

5、hispaperbasedonthemechanicalpropertiesofthemarinecomponenttestingplatformof12MN,usingthefiniteelementmethodtostudystaticandDynamicCharacterofthetestingplatform’sbody,it’sthebasistostudythestructuralstability.Themainresearchandinnovationworkinclude:(1)

6、Thebasictheoryusedinthisthesiswaselaborated,includingthebasictheoryofFiniteelementstaticanalysis,thebasictheoryofthefiniteelementdynamicanalysisandNonlinearfiniteelementanalysisandsoon,Thebasicmethodoffiniteelementanalysisandfiniteelementdescriptionof

7、staticsanddynamicswerealsogiveninthethesis.(2)Accordingtothetestplatformmainstructurecharacteristics,establishthefiniteelementanalysismodeldandusetheFEAsoftwareABAQUStocarryonthestaticanddynamicanalysis.theglobalanalysisofbodytodeterminethestructurals

8、tiffnessandstrength;themodalanalysistoobtainnaturalfrequenciesandcorrespondingvibrationmode;usingthesubmodeltechniqueforfurtherstaticanalysisandstructuraldesignfortheleftandrightbodytoequivalentmechanicalproperties.(3)Usingthethinplatetheoryto