58米甲板驳总纵强度直接计算【文献综述】

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1、东海科学技术学院本科毕业论文文献综述毕业设计文献综述船舶与海洋工程58米甲板驳总纵强度直接计算摘要：在船体结构的方面安全性问题越来越得到重视。至于如何精确地计算船体的总纵极限强度,已经成为船舶安全性和生命力的关键。长期以来,人们一直致力于开发各种极限强度的求解方法,一种计算船体总纵极限强度的方法即非线性有限元法随着计算机软硬件飞速发展而得到广泛的应用。该方法很好的考虑了影响船体总纵极限强度的一些敏感因素,例如材料的弹塑性属性、单元的几何非线性行为以及单元的屈曲强度和后屈曲强度。关键字：船体有限元强度1发展历史 　有限元的概念早在几个世纪前就已

2、产生并得到了应用。有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法[1]。前处理技术伴随着有限元技术的发展而发展.最早的有限元网格自动剖分出现于70年代初.首先在待解子域中随机生成节点，将其连接起来形成三角形单元.用Delaunay算法可获得性能优良、形状最佳的三角形单元.因而颇受欢迎，成为三角

3、形单元自动剖分的主要方法.映射法也是早期出现的较优秀的方法，如保角映射法、拉普拉斯映射法、等参映射法、超限映射法和近几年在国内出现的模板法。映射法需要准备大量的数据，只能算是半自动方法，但由于概念明确、方法简单、单元性能较好，对规则均一的区域，适用性很强，所以得到了较大的发展，并一度成为商用软件的主要方法[2]。此外，还有递归分解法(又称拓扑分解法）、四分法、Paving法和前沿(front)法，以及由前沿法改进而形成的行波(advancingfront)法等均能生成质量较高的单元[3]。三角形单元精度比四边形单元低但对边界的适应性强，应用广

4、泛。在四边形单元生成法中[4]，除了映射法、四分法和Paving法外，合成法生成的四边形单元具有较高的质量。3东海科学技术学院本科毕业论文文献综述2现状 　近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高[5],有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算，其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器，国防军工，船舶，铁道，石化，能源，科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面：（

5、1）增加产品和工程的可靠性；（2）在产品的设计阶段发现潜在的问题；（3）经过分析计算，采用优化设计方案，降低原材料成本；（4）缩短产品投向市场的时间；（5）模拟试验方案，减少试验次数，从而减少试验经费。从现今的国际上的CAE软件的发展情况，能看出有限元分析的以下几部分发展趋势。（1）与CAD软件的无缝集成[6]当今有限元分析软件的一个发展趋势是与通用CAD软件的集成使用，即在用CAD软件完成部件和零件的造型设计后，能直接将模型传送到CAE软件中进行有限元网格划分并进行分析计算，如果分析的结果不满足设计要求则重新进行设计和分析，直到满意为止，从

6、而极大地提高了设计水平和效率。（2）更为强大的网格处理能力有限元法求解问题的基本过程主要包括：分析对象的离散化、有限元求解、计算结果的后处理三部分。由于结构离散后的网格质量直接影响到求解时间及求解结果的正确性与否，近年来各软件开发商都加大了其在网格处理方面的投入，使网格生成的质量和效率都有了很大的提高，但在有些方面却一直没有得到改进，如对三维实体模型进行自动六面体网格划分和根据求解结果对模型进行自适应网格划分，除了个别商业软件做得较好外，大多数分析软件仍然没有此功能。（3）由求解线性问题发展到求解非线性问题随着科学技术的发展，线性理论已经远远

7、不能满足设计的要求，许多工程问题如材料的破坏与失效、裂纹扩展等仅靠线性理论根本不能解决，必须进行非线性分析求解。非线性问题的求解是很复杂的，它不仅涉及到很多专门的数学问题，还必须掌握一定的理论知识和求解技巧，学习起来也较为困难。为此国外一些公司花费了大量的人力和物力开发非线性求解分析软件。（4）由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解3东海科学技术学院本科毕业论文文献综述有限元分析方法最早应用于航空航天领域，主要用来求解线性结构问题，实践证明这是一种非常有效的数值分析方法。而且从理论上也已经证明，只要用于离散求解对象的单元足够小，所得的解就可足

8、够逼近于精确值。现在用于求解结构线性问题的有限元方法和软件已经比较成熟，发展方向是结构非线性、流体动力学和耦合场问题的求解。（5）程序面向用户的开放性随着商业化的提