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《船舶计算结构力学的现状和发展_数值分析方法在船舶结构强度计算中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、船舶计称结构力学的现状和发展一数值分析方法在船舶结构强度计算中的应用陈铁云张圣垄钱仍勋摘要木,。沿拍计文对有限单元法在船拍结构分析中的应用现状作了评论并展望了,井结构力学的发展和美好的前景着重介绍了船拍结构设计和分析的新方法的出现、数位方法的发展、结构优化设计和泛用结构分析程序的发住趋势一引言近二十年来,田于电子计算,对结构理论及其应用产生了深刻的影响,机的迅速发展、、l以致有叹差分方程的公式化有限单元法加权残数法及积分方程法等数值方法有了斤大,。的进展〔1]〔2〕。它的数学基础是各种变分原理有限单元法的崛起是
2、结构力学的一个重大突被(最小、、位能原理最小余能原理eHinger广义变分原理和它的特殊形式海林格尔一赖斯纳H一,e、、Rissner变分原理等)和构造分片插值函数(拉格朗日插价叹米特He:mit插位Spline一〕,[3]。、。插值等)的巧妙结合[2而更重要的是有限单元法具有明确六观的物理意义它的离故化过程实际上就是把复杂结构分解还原到某本简单构件的;川星达就次定了有眼单_。元法的简洁性和合理性而大型数字电子计算机的发展少:又使有限单法的计算切丈可行和易于应用。l。,有很单元法的墓本思想早已开始孕育1956年
3、有限单尼法在工程买际中第一次被应。‘urner,用T等用直接刚度法求解了机翼的平面应力问题川此后有限助元法才进入〕。‘,一个大发展时期至于正式命名为有限单元法rlcFiniteElementMoi如、飞是在1900「。.年〔5〕后来这方法就在国外造船工程中很快得到推广和应用19阴年吐一)S.S(二就开始”。_没立了“数值计算技木委员会l书于有限单元法和其他数仇。法在叭休构造分}和卜的应,,“1.用越来越普遍玫从第七届‘Orl:u朽。nMca““)ISSC会议开始建立了计;方法(C加”。,技术芬员会〔6」我国从7
4、0年代初开始在船舶结构分析中应用有限单元法至今已在造哈、。仁程的各个部门领域中得到了广泛应用并取得了不少成果二计算结构力学在船舶结构分析中的应川长,。期以米船舶结构设计主要依据建造规范经典的船舶结构分析方法进展援润但近、、’、年未由于新型船只的碑造(Ro一RO船集装箱船浓化乙休晤L入拼/LP仁:国云报纸语。衣文1950年12门22日收到、海飞通忿r,1州l花2期,、‘”(2化’{},你)和叭拍的大(牛冬别是油船)及海洋汗发的兴叹折州构价侧州的不川即叭、_一、,,},少舶结构的属曲弹塑性破丫应劳和断裂等课题的嘴健
5、出i协浅们广汁沂的有沙的韶体结构的分析方法。,应用有限单元法作船舶结构分打自为户文不山;发友从汗系结构从六十年代中期升始,,、,,分析开始陆续出现了结构热应力计算板壳应力分析振动附加质星讨算弹川性应,、;}力分析大拢度屈曲特性分析等直至动力作用下的塑性破坏分沂了!:从洁构价析哪毕衷否,「。互是从局邓到整体,以下我们按照晤帕结钩分析的习惯从四个方而书加以叙犬1.纵总强度(包括扭转强度)山于结构分析的,仪强守大ry.J程序系统的开发因而对大型船舶作纵的故休分沂已经不。,丙感到无能为力了其中面向船体结构分析的泛用程}
6、子系统中比较著名的有美国麻省理;;;工学院(MIT)的STRUDL程序系统美国的D八ISY日木海事协会的P八SSAGE一一。娜威船级社的SEAS八M69系统等如挪威拧用SEASAM的对一嫂1约。。。吨的/Il、。L,口〕轮作了格船分析计有二十四万个白由度十万个节点更大规模的是乓国分别对50、。万吨和10万吨的油轮作了AB方案的比较分析民期来大吃「日{}舶的扭转抓度一直·,。.sor1是一个疑难问题但目前已能比较理想地分析了1973年八UlI’ai’等闭用有限单·。“Mntoniaonson,,l17001]不元
7、法计算了SAJh号船(载重录为吃)均l孟转应力和变形、,。!J刁泛别虽然所用单元节点数目不多但所得结果与试验值相当符介的川井和清水等〔采用了有限单元,,半解析法计算集装箱船的扭转强度得到了十分理想的结果而所需的节点、一。,lL数CPU时间很少为预设计提供了十分方便的计算方法该方法后来已反入}木。P/55八GE程序系统对于特种材料和特种要求的船舶也用有限单元法作了臼、强度分析。丽日仁‘月对玻丁洲刊,、,(F尺P)牛子种腊作从认弯曲分析他把全船用板梁单元离散求得在从住杏知拍用下。一,‘的挠度执:mb等在设计北极冰
8、区叭行的散装货船结构砚渔用}抓弃大目干归补系筑人S议入对各货脑作了应力分析。一一‘一,a11近年来许多国家发叹了纵营张度的r川lS”比1洲种程汗如防畸等[li寸i介了波浪中的船体梁的应力隋况。但对于蔡条船,的分析有限单元法从经济上来刀日介不总是有意义的国外现在越来越一。趋向千用半解析的有限单元法以降低计算消让和减少大以的数据前生‘丁列作。‘自建立了,体横戒而的.达动我国中山大学等单位也
