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1、第33卷第11期舰船科学技术Vol.33,No.112011年11月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYNov.,2011船舶结构典型节点的优化分析121闫晋辉,蔡斯渊,王德禹(1.上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200030;2.中国船舶工业集团公司第七八研究所,上海200011)摘要:以船舶结构中的纵骨穿越强横梁和纵骨穿越扶强材2种典型节点为研究对象,以初步给定的1组设计尺寸为基准,在大型通用有限元软件ABAQUS中建立研究对象的有限元模型并进行计算,通过对不同补板形式和不同扶强材形式下节点应力的数值比较,研究局部结构形式对应力分布的影响,分析载
2、荷作用下各节点形式的最大应力以及相互之间的应力变化百分比,从而给出了优化的节点形式,以供实际建造参考。关键词:船舶结构典型节点;节点优化;补板;扶强材;有限元方法中图分类号:U66142文献标识码:A文章编号:1672-7649(2011)11-0051-05DOI:103404/jissn1672-7649201111011Optimizationanalysisforthetypicaldetailsofshipstructures121YANJinhui,CAISiyuan,WANGDeyu(1.StateKeyLaboratoryofOcea
3、nEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China;2.The708ResearchInstituteofCSSC,Shanghai200011,China)Abstract:Inthispaper,twokindsoftypicaldetailsinshipstructureswillberesearched.Onekindofdetailisthelongitudinalthroughthedecktransverse,anotheristhelongitudinaltraversingthestiffener.B
4、asedonaseriesofinitialdesignsizes,wecreateandanalyzethefiniteelementmodelsofresearchobjectswiththeABAQUSwhichisalargegenerallyusedfiniteelementsoftware.Inviewofdifferentcomplementaryplateformsanddifferentstiffenerforms,weshallcomparethestressesbetweenthesetypicaldetails,sothatwecanresearchtheinflu
5、encesonthestressdistributionbecauseofdifferentstylesofthelocalstructures.Wecanalsoanalyzethemaximumstressofeachkindoftypicaldetailunderloadandgivethevariationpercentageofstressesbetweenthesejoints.Besides,wewillproposetheoptimizedformssothatitcouldprovideactualengineeringreference.Keywords:thetyp
6、icaldetailsofshipstructures;theoptimizationofthetypicaldetails;complementaryplate;stiffener;finiteelementmethod型节点进行静力分析,可以直观地找出结构的高应力0引言区域,有助于通过控制节点局部结构区域内最大应力船舶结构中的构件是由节点连接在一起的,因此的产生位置来控制疲劳裂纹的产生位置。因此,各典船舶节点的力学性能直接影响到船舶结构的承载能型节点成为疲劳强度校核的首选位置,如何优化节点[1]力。船舶在其服役期间,由于海浪等载荷的作用的连接形式以改善节点的应力分布也成为研究者不使
7、得船体结构经常受到交替变化的载荷,这使得船舶断追求的目标。的疲劳破坏问题尤为突出,对船体结构,特别是对典在船舶结构优化方面,上海交通大学的胡朝威等收稿日期:2011-03-07;修回日期:2011-04-02作者简介:闫晋辉(1986-),男,硕士研究生,研究方向为船舶结构典型节点的疲劳强度。52舰船科学技术第33卷采用谱分析法对曲边肘板形式进行疲劳分析,并与直[2]边肘板进行了比较;武汉理工大学的王波、杨