一、船舶结构的波浪载荷与响应分析(论文文献综述)
李璐[1](2021)在《船舶在冰区航行的结构疲劳失效风险分析》文中提出极地船舶是北极航道运输、资源开采、科学考察的重要装备。极地船舶不仅要满足常规水域下的结构安全要求,更要适应极地的工况环境,其中冰载荷对极地船舶的结构安全具有严重威胁。船体结构需要具有更高的极限强度以抵抗浮冰撞击,更好的疲劳性能以承载连续破冰任务。即便在船舶设计之初已经对危险区域进行针对性的结构加强,但复杂的极地环境依然可能导致严重的疲劳破坏和结构损毁。因此,需要提出有效的极地船舶结构安全评估方法,定量判断结构失效的风险以预防严重的灾难事故。基于S-N曲线的船舶结构疲劳分析方法已经具有较成熟的理论基础和广泛的工程应用,然而由于缺乏完善的环境数据资料和有效的冰载荷计算方法,针对极地船舶的疲劳研究相对较少。对此,离散元方法建立的海冰数值模型应用于船冰碰撞模拟可以得到有效的冰载荷时程数据。船舶在破冰过程中,其艏部结构与海冰直接接触并承受强烈的冲击挤压作用,需要判断船冰碰撞区域的局部结构极限承载能力。此外,船体梁的总纵强度依然是船舶结构安全的关注重点,在冰区工况下冰载荷的作用强度远大于波浪载荷,破冰过程中产生的垂向冰力对船舯弯矩也有较大影响。本文基于极地船舶疲劳强度、船艏局部结构强度、船体梁总纵强度计算结果,采用可靠性理论得到结构失效概率,引入风险概念提出极地船舶结构安全定量评估方法。具体开展了以下研究内容:(1)冰载荷作用下的船舶结构疲劳分析。基于S-N曲线时域疲劳分析流程对极地船舶局部结构的疲劳损伤度进行计算,过程中采用基于实船走航观测统计的极地冰厚-航速联合概率分布疲劳工况,并结合离散元方法数值模拟得到各工况的船艏局部区域冰力时程和船体梁弯矩时程。(2)极地船舶的结构极限强度计算。采用非线性有限元方法通过静态载荷步加载分别得到船艏局部结构的载荷-位移曲线与船体梁的曲率-弯矩曲线,并结合极限载荷准则确定结构的极限强度。参考疲劳计算结果选取危险构件,分析构件疲劳失效对整体结构极限强度的影响。(3)提出基于风险概念的极地船舶结构安全定量评估方法。根据极地船舶的疲劳和强度分析结果,采用结构可靠性理论计算船艏和船舯结构构件的疲劳失效概率以及该构件失效后整体结构的强度失效概率,以疲劳失效概率和强度失效概率的乘积作为风险指标并建立风险矩阵判断该风险指标的安全等级,可为极地船舶全生命周期内的结构安全检测和维修计划提供参考依据。对极地船舶而言,结构损毁事故的突发是难以预知的,但结构疲劳损伤的长期累积却有统计方法。本文提出的风险评估方法有效的考虑了疲劳损伤与结构强度之间的关联性,定量的计算出构件疲劳失效对整体结构强度状况的影响,并以此判断出哪些是需要重点预防和维修的危险构件,保障极地船舶服役期间的结构完整性。
吴上宇[2](2020)在《基于非线性水弹性理论对HCSR船型的极限强度的可靠性研究》文中进行了进一步梳理随着船舶主尺度与航速的日益增大,船舶在航行过程中受到的砰击、上浪等非线性因素的影响日益增大,传统的刚性理论不再适用,有必要将船体视为弹性体进行非线性的分析,本课题基于《协调共同结构规范》对船舶的极限强度校核进行研究分析,并提出一种可计及卷积作用和砰击力的三维非线性水弹性方法对波浪载荷进行预报,对比HCSR共同规范的规范值,对船舶的极限强度进行可靠性的验算,验证非线性水弹性方法的合理性。主要研究内容如下:1.基于新修订后的《协调共同结构规范》,对船舶梁的极限强度的计算方法进行研究分析,主要包括船体的极限承载能力,船体承受的载荷(垂向波浪载荷、垂向静水弯矩)以及船舶梁的校核公式等,利用逐步破坏法的理论对某散货船的船舯剖面进行计算承载能力的计算。2.研究非线性水弹性理论对船舶外载荷特别是波浪载荷的影响,通过对砰击上浪等非线性因素的考虑,提出一种可计及卷积作用和砰击力的三维非线性水弹性方法,并将规则波下该方法的计算值与传统的线性波浪载荷预报方法与实验值进行对比,验证非线性因素对波浪载荷的影响不容忽视。通过对某散货船进行有限元建模,利用非线性设计波法对船舶运动和波浪载荷进行长期预报,并同时利用HCSR规范计算规范下的HCSR值,通过对比分析,证明非线性水弹性方法的更有效。3.系统地分析船舶极限强度可靠性分析的流程,对基于非线性水弹性法下的极限状态方程中涉及的随机变量的参数值以及统计特征值的计算进行分析介绍,对波浪载荷利用严格的非线性数理统计方法绘制长短期以及极值预报进行确定,选择合适的外载荷组合方式并以一阶二次矩法进行可靠性分析。4.对HCSR船型验证非线性水弹性方法下的波浪载荷在计算船舶极限强度时的实用性,对该方法下的船舶极限强度可靠性进行分析。结合概率统计和可靠性理论,确立该船舶极限承载能力的极限状态方程,对极限状态方程中的各随机变量计算其统计特征值,并基于可靠性理论对非线性水弹性方法下的船体梁的极限强度的可靠性校核分析,对比HCSR规范值,为HCSR规范关于波浪载荷预报部分提供参考。
张国威[3](2020)在《六边围圈型浮式平台的载荷及响应特性研究》文中研究表明大型浮体对开发和利用海洋资源起着重要的作用,其巨大的尺度带来的载荷和响应问题成为国内外重要的研究热点。某六边围圈型浮式平台被设计作为深远海保障平台,为过往船舶提供物资补给、货物中转、临时停靠等服务。该六边围圈型浮式平台由六个梯形形状的大型浮体单模块通过六个连接器连接而成,导致其水平尺度巨大而型深相对较小,具有宽扁的外型特点,由此带来的复杂的载荷和响应特性为本文的主要研究内容。本文针对某六边围圈型浮式平台的设计方案之一——刚性连接方式,使用柔性缩尺比浮体模型和刚性连接构件,建立FMRC(Flexible Module Rigid Connector,柔性模块刚性连接器)模型,采用模型试验方法和数值仿真方法研究刚性连接下六边形围圈浮式平台的载荷和响应,将模型试验结果与数值仿真结果相比较,验证数值仿真方法的有效性,并将该数值仿真方法用于计算六边围圈实型平台的载荷与结构响应,评估设计方案的可靠性。本文的主要研究工作如下:(1)总结了大型浮式结构物的研究现状,明确了研究方法和理论,对六边围圈型浮式平台的主尺度、使用功能、外型设计及结构特点作了简要介绍。(2)开展六边围圈型浮式平台的缩尺比模型载荷和响应试验。设计了柔性浮体模型及刚性连接方式,制定了单模块模型及六模块模型的测点布置方案和试验工况,在造波水池里展开六边围圈型浮式平台模型的弯矩载荷和响应试验,分析得到频域和时域的应力和剖面弯矩数据。(3)基于三维水弹性数值方法,采用BV开发的流固耦合分析软件HOMER对六边围圈型平台的模型试验进行数值仿真,计算得到单模块模型和六模块模型的频域和时域的应力和剖面弯矩数据,并与试验进行了对比验证,获得相近的验证结果,验证了数值仿真方法的有效性。(4)采用经试验验证的数值仿真方法对六边围圈型浮式平台实型的载荷和响应展开计算,得到实型结构的频域和时域的应力和弯矩结果,进行实型结构的安全性评估。本文研究六边围圈型浮式平台在规则波下的弯矩载荷和结构响应特性,为今后此类浮式平台的设计和强度评估提供参考。
康财杰[4](2020)在《双体游艇有限元强度分析及结构优化研究》文中研究表明随着人们生活水准的显着提升,休闲娱乐为主的双体游艇愈来愈受到人们的关注和青睐。目前,安全、节能是各类船舶行业发展所需考虑解决的主要问题,而这些问题与船舶的强度校核和结构优化密切相关。因此,在保证双体游艇强度的同时进行结构优化设计研究具有重要的意义。由于双体游艇的结构和所受载荷的复杂性,其强度校核分析比常见的单体船更为复杂。因某工程项目的实际需要,本论文根据中国船级社《海上高速船入级与建造规范》,对某企业自主开发的双体游艇进行了有限元强度校核计算,并在此基础上进行了游艇结构优化设计,具体研究内容包括以下方面:首先,采用大型有限元分析软件HyperMesh建立了双体游艇有限元分析模型,根据规范要求的不同组合工况,对双体游艇进行载荷计算与加载,仿真分析了不同载荷组合工况下双体游艇的应力分布情况。其次,以双体游艇构件厚度作为优化变量,以双体游艇在各载荷组合工况下的最大许用应力值和构件厚度范围作为约束条件,以双体游艇质量最轻作为优化目标,研究建立了双体游艇结构优化数学模型。为建立具有较高拟合精度的优化代理模型,论文通过拉丁超立方试验设计得到样本数据,然后分别采用传统二次响应面和移动最小二乘法进行样本数据拟合,通过对比择优自动选择其中拟合精度较高的代理模型参与到后一步的优化之中。最后,运用遗传算法对所建立的双体游艇结构优化数学模型进行求解,在保证双体游艇强度的前提下进行结构优化设计,即通过改变双体游艇主要结构件的厚度参数,使游艇质量达到最小。优化结果显示,双体游艇总质量减轻3.199t,约减重了10.09%,轻量化效果明显,较好地实现了游艇轻量化设计目标,为双体游艇的结构设计提供了有效指导。
黄宇[5](2020)在《周期性波浪作用下的船体结构非线性动态强度研究》文中指出多年来海上波浪导致了大量的船体结构崩溃断裂事故,不仅带来巨大的生命和财产损失,船体断裂泄露出的原油或燃油还会引起严重的海洋生态污染问题。而船体在大波浪中的崩溃破坏行为涉及到大量复杂的结构非线性问题、动态效应以及船体结构非线性与波浪载荷的耦合等问题。以往有船舶事故表明船舶在波浪下的崩溃断裂是由于周期性波浪作用下的非线性响应累积导致,研究船体结构在周期性波浪作用下的非线性动态强度评估方法、波浪工况与船舶非线性动态强度间的耦合关系、船舶在周期性波浪作用下的结构动态崩溃行为显得尤为必要。本文将三维势流理论和非线性动态隐式有限元法相结合提出评估船体结构在周期性波浪作用下的非线性动态强度的数值仿真方法。采用基于三维势流理论的波浪载荷求解器AQWA计算船舶在周期性波浪下的船体运动、波浪压力载荷和惯性力;建立针对船体结构动态崩溃问题的船体非线性有限元模型,船体中部采用精细有限元网格用于有效模拟崩溃行为,船体其它区域采用粗网格以兼顾求解效率,并进行网格有效性验证;然后将波浪载荷和惯性力导入至船体非线性有限元求解器中,充分考虑材料非线性和几何非线性。采用基于动态隐式非线性有限元求解器MECHANICAL计算船体结构在周期性波浪下的非线性响应,得到船体梁的大转角变形,根据变形路径进行滞回分析得到周期性波浪下的非线性弯矩。据此联合三维势流理论和非线性有限元法提出预报船舶在周期性波浪载荷作用下的非线性动态强度的求解方法。本文设计并开展船体在水池波浪下的水弹屈曲模型试验,将试验结果和仿真结果相比较验证了本文所提数值方法的有效性。首先根据实验水池的造波能力设计船舶的结构崩溃试验模型,该模型由两端刚性船体和中间处的屈曲铰结构组成,屈曲铰结构在大变形下模拟船体梁截面的弹塑性弯矩特征,可实现在水池造波条件下的结构崩溃,并进行大转角变形响应的测试;通过试验得到屈曲铰结构在波浪下的时域转角大变形曲线;依据各工况的变形曲线,再开展屈曲铰结构的滞回性能试验,得到试验模型的非线性动态弯矩曲线;将试验结果与本文所提数值方法的计算结果比较,具有相匹配的结果,有效验证了本文所提的船舶在周期性波浪载荷作用下的非线性动态强度的数值仿真方法。最后将本文所提的船舶结构在周期性波浪作用下的非线性动态强度评估数值仿真方法用于工程化应用,评估某650TEU集装箱船在周期性波浪作用下的非线性动态强度。研究650TEU集装箱船在周期性波浪作用下结构崩溃行为和特点,得到船体的动态转角大变形和非线性动态弯矩,并与线性有限元方法比较,结果表采用线性强度评估船体结构强度偏于保守,本文方法能更为准确的反映船体结构在周期性波浪下的真实承载能力。
戴泽宇[6](2020)在《冰区船舶结构疲劳强度分析方法研究》文中研究说明近年来,随着全球变暖趋势的加剧,极区海冰的迅速消融为冰区船舶在极地海域的航行活动提供了便利,极地渔业随之兴起以应对海洋渔业资源逐步衰退的局面。冰区船舶长期在极区海域作业,不仅遭受恶劣的波浪海况,还在所难免地会与航道内的碎冰发生碰撞,这些极易引起船体结构的疲劳破坏。由于南极地区缺乏光照、温度极低以及受大风影响等因素,一旦船舶发生结构破坏,泄漏产生的污染将难以清除。因此,冰区船舶结构的疲劳强度评估问题变得非常重要。本文以某南极磷虾捕捞船为研究对象,分别研究了波浪载荷和船-冰碰撞冰载荷作用下冰区船舶疲劳损伤评估方法,从而对整个设计寿命周期内关键节点的疲劳寿命进行预报,研究结果可为冰区船舶结构的抗疲劳设计与结构优化提供参考。本文的主要工作内容如下:1.简述了波浪载荷作用下船体结构疲劳强度分析的具体流程,介绍了谱分析法的基本原理并推导了疲劳损伤度的计算表达式。2.建立全船有限元模型,结合CCS疲劳强度规范以及结构应力分析结果,在船肩部位筛选疲劳热点,通过三维势流理论计算规则波作用下的波浪载荷与船体运动并传递到全船结构模型上,提取热点处不同波浪频率和浪向的应力传递函数,基于S-N曲线和线性疲劳累积损伤准则对波浪海况下典型部位疲劳损伤进行评估。3.建立了船艏与碎冰碰撞数值模拟模型,得到多种工况下冰载荷和船体结构应力响应的时程曲线,通过与国内外发表的冰载荷实测结果以及模型试验结果进行对比,验证了仿真结果的有效性。运用瑞利分离法对各个工况下的热点应力时程曲线进行计数统计,根据疲劳累积损伤度表达式对冰载荷作用下的典型节点疲劳损伤进行评估。4.根据疲劳工况将波浪载荷和冰载荷作用下的疲劳损伤度进行加权计算,对典型节点在整个设计寿命周期内的疲劳强度展开校核。
黄陈哲[7](2020)在《邮轮轻量化设计方法研究》文中认为邮轮轻量化设计可有效减少建材使用量与建造成本,减少燃油消耗,并且可以改善邮轮航行性能,降低邮轮运营成本,利于提升操纵的稳定性。考虑到邮轮拥有庞大的上层建筑,并且对振动的更高要求,上层建筑是研究的重点,振动与轻量化的协同设计是邮轮轻量化设计的关键。因此本文在分析船舶强度和振动特性的基础上,分别对船舶局部单向加筋板和船舶整体开展轻量化设计方法研究,最后根据研究结果提出船舶综合轻量化设计方案,形成有效可行的邮轮轻量化设计方法。研究工作主要包括:(1)开展全船结构特性分析研究。首先建立了全船结构有限元模型,对船舶结构进行了强度分析,计算表明在建造规范规定的许用应力以内,船舶具有一定的轻量化空间。然后在补充流体域有限元模型后,建立了船舶流固耦合模型,进行了湿模态计算和谐响应分析,谐响应分析的仿真结果与实测值误差不超过3.5%,表明有限元模型及计算方法正确,可用于后续研究。(2)以船舶的上层加筋板结构为研究对象,探究船舶局部结构轻量化方法。在建立有限元模型的基础上,结合拓扑优化和尺寸优化对其开展轻量化结构优化研究,设计了新型梯形加筋板结构,实现了单块板减重19.2%,进一步探究了新梯形加筋板的尺寸参数对其结构特性的影响规律,并应用到舱段结构中,实现舱段减重13.5%。(3)开展全船的轻量化设计方法研究。利用灵敏度分析筛选出少量重要设计变量,并构建响应面函数代理模型,联合代理模型与有限元模型,实现了船舶振动响应与强度同时计算。进一步基于用尺寸优化理论,完成了全船振动和轻量化的协同设计,并进行校核与对比分析,最终减重5.67%。研究表明:采用代理模型和有限元分析联合的方法可实现轻量化和振动控制的协同设计,为邮轮整体轻量化设计提供参考。(4)结合上层建筑加筋板优化设计和全船尺寸轻量化与振动协同设计结果,提出的全船综合轻量化方案在满足船舶强度要求的同时,减重6.67%。
周渝航[8](2020)在《高低频组合应力对超大型集装箱船疲劳强度的影响研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着航运市场的竞争愈演愈烈,集装箱船船体主尺度增大是一种主流趋势,同时也带来很多问题。伴随船体固有频率降低和船体外飘等结构特点,弹振和颤振发生的更为频繁,弹振与颤振响应对船体结构疲劳损伤的贡献度较大。本文通过数值计算的方法对一艘20000-TEU集装箱船的载荷响应进行分析,得到弹振和颤振发生时的载荷响应特性。根据载荷响应与应力响应的线性关系,对目标船采用不同方法进行疲劳强度计算并对比分析,以此为依托设计了高低频组合应力作用下的疲劳试验,得到不同频率比下,弹振和颤振对船体结构疲劳强度的影响,根据试验数据得到一种直接计算的修正系数,并且应用到实船进行疲劳损伤的分析。本文的具体工作内容如下:(1)采用迁移矩阵法、有限元法对船体结构进行模态计算,分析了结果差异的原因,进而对目标船在波浪中的线性载荷特性进行计算,对目标船在波浪中的非线性载荷特性进行计算,对载荷时历进行了频域谱分析,发现高频载荷对幅频响应函数的影响很剧烈。(2)给出了几种弹振与颤振作用下的船体结构疲劳损伤的计算方法,对实船典型结构进行弹振疲劳损伤计算,得到动态分析的载荷放大系数,通过双峰谱密度函数对船舯剖面纵骨的简化计算来分析高频应力响应对疲劳强度的贡献度。通过雨流计数法对颤振疲劳强度进行计算,分析高频载荷对疲劳损伤的贡献值。(3)设计了高低频组合应力作用下的疲劳试验,通过在不同频率比下的高频载荷与低频载荷组合,得到弹振和颤振响应中的高频应力对超大型集装箱船船体结构的疲劳损伤贡献度,分析了不同频率配比下的高低频组合应力对船体结构疲劳强度的影响并且得到一种用雨流计数法计算弹振和颤振响应时的修正系数,并将实验结果分别应用到实船疲劳强度的计算。
殷小琪[9](2020)在《大开口深拖母船全船结构强度计算及疲劳分析》文中研究指明某深拖母船为实现其作业功能,在船舯位置设置上下贯通的月池大开口结构,且开口尺寸相对于其船长比例较大,此结构特性会严重削弱整船的总纵强度和弯扭强度,因此适用于常规船型的简化计算方法对该船进行强度评估是不准确的,为了得到目标船各主要构件详细的应力变形结果,特别是船舯大开口区域的应力水平,有必要采用全船结构有限元分析方法计算结构强度,并对结果进行评估校核。基于设计波法的全船有限元直接计算法计算深拖母船的结构强度。采用SESAM软件系统,建立整船有限元结构模型,计算大开口开启和闭合状态下的波浪诱导运动以及载荷长期预报,确定设计波组参数,计算整船结构模型在各等效设计波作用下的结构应力、变形结果,得出大开口船型的受力特点,对同类型船舶的结构优化具有一定借鉴意义。由于深拖母船的特殊结构,在船舯区域结构发生突变,不具有连续性,为了保证其结构具有足够的安全裕度,有必要对其进行疲劳强度校核,采用谱分析法来评估深拖母船的疲劳强度。根据全船强度计算结果选取热应力点进行局部网格细化,施加对应的载荷,计算得到各个工况下各热应力点的应力响应传递函数,根据Miner线性累加损伤理论计算得到深拖母船各个热应力点的总疲劳损伤度,进而计算出各热应力点的疲劳寿命,完成深拖母船的疲劳强度评估。根据目标船全船结构有限元计算结果以及开口区域疲劳强度分析,可得:目标船船底大开口处结构设计,满足船舶结构强度的使用要求。
黄立为[10](2020)在《小型三体船连接桥结构特性及优化分析》文中研究说明高性能船舶是海洋开发的重要支撑力量,是各国争相发展的新船型。三体船是高性能船中的重要成员,因其良好的快速性和耐波性受到世界各国的高度重视。连接桥是三体船结构的重要部分,小型三体船对结构重量的变化敏感,而目前广泛采用的箱型连接桥结构存在尺寸偏大、重量偏高的问题。因此,研究小型三体船连接桥的结构特性并探索其减重优化方案具有重要意义。本文针对小型三体船的连接桥结构问题,开展了小型三体船连接桥结构特性及优化分析研究,具体如下:首先,以上海交通大学开发的小型三体无人穿梭艇“追梦方舟号”为研究对象,并基于有限元手段,分析了连接桥结构强度和疲劳寿命,评估了连接桥结构的薄弱环节,为优化分析奠定了基础。其次,针对原结构材料利用率低的问题,采用拓扑优化手段,对结构形式进行了优化。根据拓扑优化的结果,获得了新的结构形式,该结构较原结构的重量有大幅降低,材料利用率有明显提高。最后,针对原结构局部应力集中的问题,采用多模型对比分析的方式,对连接桥结构局部转角形状和板厚尺寸进行了优化,改善了应力集中情况。对优化方案进行了强度和疲劳校核。结果表明,优化后的最终结果符合强度和疲劳要求。通过对小型三体船连接桥结构的一系列分析和优化研究,得到了一种新型连接桥减重结构,研究成果可为小型三体船的连接桥结构设计提供参考,具有较高的工程实用价值。
二、船舶结构的波浪载荷与响应分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、船舶结构的波浪载荷与响应分析(论文提纲范文)
(1)船舶在冰区航行的结构疲劳失效风险分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外相关工作的研究进展 |
1.2.1 极地船舶结构冰载荷研究进展 |
1.2.2 极地船舶结构疲劳分析研究进展 |
1.2.3 极地船舶结构强度分析研究进展 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 极地船舶局部结构疲劳分析 |
2.1 引言 |
2.2 极地船舶结构疲劳分析方法 |
2.2.1 常规S-N曲线疲劳分析方法 |
2.2.2 船舶结构疲劳的时域分析计算过程 |
2.3 冰区航行船舶疲劳工况 |
2.4 基于海冰离散元方法的冰载荷时程计算 |
2.4.1 船艏冰载荷计算 |
2.4.2 船体梁破冰弯矩计算 |
2.5 冰载荷作用下局部结构的疲劳分析 |
2.5.1 船艏结构疲劳分析 |
2.5.2 船舯结构疲劳分析 |
2.6 本章小结 |
3 船舶局部结构极限强度计算方法 |
3.1 引言 |
3.2 船艏结构极限承载力计算 |
3.2.1 基于非线性有限元的船艏极限承载力计算 |
3.2.2 考虑疲劳损伤构件失效的极限承载力计算 |
3.3 船体梁极限强度计算 |
3.3.1 基于非线性有限元的船体梁极限弯矩计算 |
3.3.2 基于Smith方法的船体梁极限弯矩计算 |
3.3.3 考虑疲劳损伤构件失效的极限弯矩计算 |
3.4 本章小结 |
4 极地船舶结构风险评估定量分析方法 |
4.1 引言 |
4.2 可靠性方法与风险矩阵 |
4.3 船体结构疲劳失效概率 |
4.4 船体结构强度失效概率 |
4.5 船体结构定量风险评估 |
4.6 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)基于非线性水弹性理论对HCSR船型的极限强度的可靠性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 船舶极限强度国内外研究现状 |
1.2.2 船舶水弹性国内外研究现状 |
1.2.3 船舶可靠性方法研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 HCSR规范的极限强度校核方法分析 |
2.1 概述 |
2.2 船体梁的极限强度 |
2.2.1 垂向静水弯矩 |
2.2.2 垂向波浪弯矩 |
2.3 船体梁极限承载能力 |
2.3.1 基本假定 |
2.3.2 计算流程 |
2.3.3 离散单元失效模式的应力应变关系图 |
2.4 船体梁极限承载能力校核标准 |
2.5 算例分析 |
2.5.1 验证程序的合理性 |
2.5.2 实船极限承载能力计算 |
2.6 本章小结 |
第3章 非线性水弹性理论应用 |
3.1 概述 |
3.2 三维非线性水弹性理论模型 |
3.2.1 计及记忆效应的非线性运动方程 |
3.2.2 非线性流体力的计算 |
3.2.3 非线性方程的解 |
3.3 非线性水弹性结果的比较分析 |
3.3.1 计算程序的编制 |
3.3.2 非线性水弹性计算分析 |
3.3.3 非线性水弹性法验证 |
3.4 算例分析 |
3.4.1 模型的建立 |
3.4.2 载荷的施加 |
3.4.3 非线性设计波法 |
3.4.4 非线性水弹性值与HCSR规范中对比分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 船舶梁的可靠性分析 |
4.1 概述 |
4.2 船体梁极限状态方程的确定 |
4.3 极限强度的统计特征值确定 |
4.4 静水载荷统计特征值的确定 |
4.5 水弹性法下的波浪载荷统计特征值的确定 |
4.5.1 波浪载荷的模拟 |
4.5.2 波浪载荷的短期预报法 |
4.5.3 波浪载荷的长期预报法 |
4.5.4 波浪的极值预报 |
4.6 组合弯矩极值的统计特征值计算 |
4.6.1 峰值叠加法 |
4.6.2 Turkstra法 |
4.6.3 Ferry--Borges 法 |
4.7 可靠性计算方法 |
4.8 本章小结 |
第5章 HCSR船型的可靠性分析 |
5.1 概述 |
5.2 模型的选取 |
5.3 HCSR共同规范与水弹性法的极限强度对比 |
5.4 极限承载能力的统计特征值计算 |
5.5 静水弯矩的计算 |
5.6 波浪弯矩的确定 |
5.7 可靠性校核 |
5.8 本章小结 |
结论 |
附录 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(3)六边围圈型浮式平台的载荷及响应特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 国内外大型浮式结构物发展概述 |
1.3 浮式结构物载荷及响应分析方法发展 |
1.3.1 波浪载荷计算及结构强度直接计算方法 |
1.3.2 结构强度直接计算方法 |
1.3.3 水弹性理论研究现状 |
1.3.4 大型浮体模型试验研究现状 |
1.4 六边围圈型浮式平台介绍 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 数值理论 |
2.1 概述 |
2.2 三维势流理论 |
2.2.1 势流理论基本方程与边界条件 |
2.2.2 速度势分解与定解条件 |
2.2.3 水动力系数的求解 |
2.2.4 浮体运动方程的建立与求解 |
2.2.5 浮体剖面载荷的求解 |
2.3 三维水弹性理论 |
2.3.1 水弹性一般运动方程 |
2.3.2 时域结果的计算 |
2.4 本章小结 |
第三章 六边围圈型浮式平台试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 单模块模型设计 |
3.3 单模块试验工况设计 |
3.4 单模块试验方案设计 |
3.4.1 单模块试验重量重心调整 |
3.4.2 单模块试验数据采集设备布置 |
3.4.3 单模块模型系泊布置 |
3.4.4 单模块模型下水及调试 |
3.5 六模块模型设计 |
3.6 六模块试验工况设计 |
3.7 六模块试验方案设计 |
3.7.1 六模块试验重量重心调整 |
3.7.2 六模块试验数据采集设备布置 |
3.7.3 六模块模型系泊布置 |
3.7.4 六模块模型下水及调试 |
3.8 模型试验过程 |
3.9 本章小结 |
第四章 六边围圈平台模型的载荷和响应的数值仿真研究 |
4.1 概述 |
4.2 三维流固耦合分析软件HOMER |
4.3 单模块的剖面弯矩载荷和响应特性仿真研究 |
4.3.1 仿真模型和边界条件 |
4.3.2 坐标系及剖面定义 |
4.3.3 仿真工况定义 |
4.4 单模块模型仿真计算结果分析与试验数据对比 |
4.4.1 单模块模型规则波作用下数值计算结果与试验数据频域分析 |
4.4.2 单模块模型规则波作用下数值计算结果与试验数据时域分析 |
4.4.3 单模块模型载荷仿真计算结果分析与试验数据对比 |
4.5 六模块模型剖面载荷及响应特性研究 |
4.5.1 仿真模型及边界条件 |
4.5.2 坐标系及剖面定义 |
4.5.3 仿真工况定义 |
4.6 六模块模型仿真计算结果分析与试验数据对比 |
4.6.1 六模块模型规则波作用下响应数值计算结果与试验数据频域分析 |
4.6.2 六模块模型在规则波作用下时域响应分析 |
4.6.3 六模块模型载荷仿真计算结果分析与试验数据对比 |
4.7 本章小结 |
第五章 六边围圈型浮式平台实型结构的载荷和响应数值仿真研究 |
5.1 概述 |
5.2 六边围圈型浮式平台实型结构仿真模型介绍 |
5.3 坐标系及仿真工况设定 |
5.4 六边围圈型浮式平台实型载荷及响应特性研究 |
5.4.1 六边围圈型浮式平台实型模态分析 |
5.4.2 六边围圈型浮式平台实型载荷特性分析 |
5.4.3 六边围圈型浮式平台实型应力响应特性频域分析 |
5.4.4 六边围圈型浮式平台实型应力响应特性时域分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 论文创新点 |
6.3 进一步的研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
1.发表论文 |
2.专利 |
(4)双体游艇有限元强度分析及结构优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 背景及意义 |
1.2 双体船强度分析国内外研究现状 |
1.3 船舶结构优化国内外研究现状 |
1.4 本文的研究内容 |
第二章 双体游艇总强度计算载荷 |
2.1 船舶规范简介 |
2.2 游艇主要参数 |
2.3 总载荷计算及分布 |
2.3.1 总横弯矩及分布 |
2.3.2 总扭矩及分布 |
2.4 边界条件及工况 |
2.4.1 边界条件 |
2.4.2 载荷组合工况 |
2.5 总强度校核标准 |
2.6 本章小结 |
第三章 双体游艇总强度仿真分析 |
3.1 理论基础 |
3.1.1 有限元理论基础 |
3.1.2 有限元分析过程 |
3.2 有限元模型建立 |
3.2.1 坐标系及单位制 |
3.2.2 游艇模型建立 |
3.3 仿真结果及分析 |
3.4 总强度校核 |
3.5 本章小结 |
第四章 建立游艇结构优化数学模型 |
4.1 代理模型技术 |
4.1.1 常用试验设计 |
4.1.2 常用代理模型 |
4.2 建立优化数学模型 |
4.2.1 设计变量 |
4.2.2 目标函数 |
4.2.3 约束条件 |
4.2.4 优化数学模型 |
4.3 建立优化代理模型 |
4.3.1 代理模型的选择 |
4.3.2 拉丁超立方抽样 |
4.3.3 二次响应面拟合 |
4.3.4 移动最小二乘拟合 |
4.3.5 代理模型评估择优 |
4.4 本章小结 |
第五章 双体游艇结构优化及验证 |
5.1 遗传算法 |
5.2 优化求解 |
5.3 游艇总强度对比分析 |
5.4 游艇总强度校核验证 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 创新总结 |
6.3 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)周期性波浪作用下的船体结构非线性动态强度研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 波浪载荷研究现状 |
1.2.2 船舶结构静力极限强度研究现状 |
1.2.3 船舶结构动态极限强度研究现状 |
1.2.4 船舶结构水弹塑性方法研究现状 |
1.2.5 研究现状综述 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 波浪载荷与非线性有限元理论 |
2.1 概述 |
2.2 三维势流理论 |
2.2.1 坐标系的定义 |
2.2.2 势流理论的基本方程 |
2.2.3 波浪诱导载荷求解 |
2.3 波浪载荷映射 |
2.4 船体结构非线性动态强度的求解方法 |
2.4.1 非线性动态隐式方法 |
2.4.2 非线性迭代算法 |
2.5 本章小结 |
第3章 船体在波浪下的结构崩溃模型试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 船体梁在周期性波浪下的水弹屈曲模型试验 |
3.2.1 水弹屈曲试验的难点与试验总体技术路线 |
3.2.2 试验模型设计 |
3.2.3 试验方案设计 |
3.2.4 试验工况设计 |
3.3 屈曲铰结构的滞回试验研究 |
3.3.1 屈曲铰结构的滞回试验设计 |
3.4 屈曲铰结构的滞回试验工况设计 |
3.5 本章小结 |
第4章 船体崩溃模型在周期性波浪下的非线性动态强度数值仿真研究 |
4.1 概述 |
4.2 船体在周期性波浪下的结构崩溃数值仿真 |
4.2.1 数值仿真总体技术路线 |
4.2.2 水动力模型和结构模型介绍 |
4.3 模型试验与数值仿真结果对比分析 |
4.3.1 转角结果对比分析 |
4.3.2 屈曲铰结构的滞回仿真分析 |
4.3.3 VBM结果对比分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 650TEU集装箱船在周期性波浪下的非线性动态强度数值仿真 |
5.1 概述 |
5.2 全船有限元模型介绍 |
5.2.1 模型范围及坐标系设置 |
5.2.2 水动力网格模型 |
5.2.3 结构网格模型 |
5.2.4 网格敏感性分析 |
5.2.5 静力极限强度计算 |
5.3 数值仿真工况设置 |
5.4 数值仿真转角结果分析 |
5.4.1 船舯时域转角结果分析 |
5.4.2 船舯最大转角结果对比分析 |
5.5 滞回特性数值计算 |
5.5.1 工况设置 |
5.5.2 滞回特性数值仿真结果分析 |
5.6 船舯时域VBM结果分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 本文的研究工作总结 |
6.2 本文的创新点 |
6.3 下一步研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的科研工作和论文发表情况 |
(6)冰区船舶结构疲劳强度分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 波浪载荷下船舶结构疲劳评估的研究现状 |
1.2.2 冰区船舶冰载荷预报的研究现状 |
1.2.3 冰载荷下结构疲劳评估的研究现状 |
1.3 本文主要内容 |
2 波浪载荷作用下船舶结构疲劳强度谱分析法简述 |
2.1 基于谱分析法的船体结构疲劳强度评估概述 |
2.2 谱分析法的基本原理 |
2.3 应力响应的传递函数 |
2.4 应力的响应谱 |
2.5 应力范围的概率分布模型 |
2.5.1 应力范围的短期分布 |
2.5.2 应力范围的长期分布 |
2.6 疲劳累积损伤度计算 |
2.6.1 S-N曲线 |
2.6.2 Miner线性累积损伤理论 |
2.6.3 波浪载荷下疲劳损伤度 |
2.7 本章小结 |
3 波浪载荷作用下南极磷虾捕捞船的疲劳强度分析 |
3.1 概述 |
3.2 船型资料与总布置特点 |
3.2.1 南极磷虾捕捞船主尺度 |
3.2.2 南极磷虾捕捞船总布置概述 |
3.3 南极磷虾捕捞船有限元模型 |
3.3.1 系统坐标系 |
3.3.2 材料参数 |
3.3.3 南极磷虾捕捞船有限元模型 |
3.4 载荷及边界条件 |
3.4.1 水动力分析 |
3.4.2 货物压力计算 |
3.4.3 边界条件 |
3.5 网格细化原则与疲劳热点选取 |
3.5.1 网格细化原则 |
3.5.2 疲劳热点选取 |
3.6 热点应力传递函数 |
3.6.1 热点应力插值 |
3.6.2 热点应力响应传递函数 |
3.7 疲劳热点的寿命评估 |
3.7.1 海况参数 |
3.7.2 S-N曲线的选取 |
3.7.3 疲劳损伤度计算结果 |
3.7.4 热点疲劳损伤结果分析 |
3.8 本章小结 |
4 冰载荷作用下船舶结构疲劳评估方法及有限元仿真分析 |
4.1 概述 |
4.2 冰载荷作用下船舶结构疲劳强度评估方法 |
4.2.1 瑞利分离法 |
4.2.2 疲劳累积损伤表达式 |
4.3 非线性有限元理论 |
4.3.1 有限元法的动力学方程 |
4.3.2 沙漏现象 |
4.3.3 流固耦合算法 |
4.3.4 接触-碰撞理论 |
4.4 船艏-碎冰碰撞过程的有限元仿真 |
4.4.1 船艏有限元模型 |
4.4.2 流体域有限元模型 |
4.4.3 碎冰区有限元模型 |
4.4.4 船-水-碎冰整体模型 |
4.4.5 接触设置和边界条件 |
4.5 冰区船舶疲劳工况 |
4.5.1 冰区船舶作业水域冰况 |
4.5.2 冰区船舶航速选取 |
4.5.3 冰区船舶疲劳工况划分 |
4.6 船艏-碎冰碰撞结果分析 |
4.6.1 碰撞过程能量变化分析 |
4.6.2 船艏-碎冰碰撞现象分析 |
4.6.3 船艏-碎冰碰撞冰载荷分析 |
4.7 本章小结 |
5 冰载荷作用下的南极磷虾捕捞船疲劳强度分析 |
5.1 冰区船舶疲劳热点分析 |
5.1.1 冰区船舶疲劳热点筛选 |
5.1.2 热点应力集中系数确定 |
5.2 冰区船舶典型疲劳热点应力时历分析 |
5.3 冰载荷作用下南极磷虾捕捞船疲劳热点累积损伤度评估 |
5.4 冰区船舶疲劳热点累积损伤度评估 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(7)邮轮轻量化设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 船舶轻量化发展现状 |
1.2.1 轻量化技术的发展现状 |
1.2.2 船舶结构轻量化技术研究现状 |
1.3 主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 结构优化理论 |
2.1 结构优化基本理论 |
2.1.1 结构优化概念及数学模型 |
2.1.2 结构优化方法分类 |
2.2 连续体结构拓扑优化基本理论 |
2.2.1 连续体拓扑优化方法分类 |
2.2.2 材料插值模型理论 |
2.3 尺寸优化基本理论 |
2.4 本章小结 |
第3 章全船的强度及振动特性分析 |
3.1 有限元基本理论 |
3.2 船舶主要参数 |
3.3 有限元模型建立 |
3.4 全船结构强度分析 |
3.4.1 载荷计算 |
3.4.2 许用应力计算 |
3.4.3 约束条件 |
3.4.4 船舶强度计算结果与分析 |
3.5 全船结构振动特性分析与验证 |
3.5.1 模态分析 |
3.5.2 主要动力设备机脚加速度实船测试 |
3.5.3 全船中低频谐响应分析与验证 |
3.6 本章小结 |
第4章 上层建筑加筋板特性分析及轻量化设计 |
4.1 加筋板结构特性分析 |
4.1.1 模型构建 |
4.1.2 静力学分析 |
4.1.3 动态特性分析 |
4.2 加筋板结构优化 |
4.2.1 拓扑优化 |
4.2.2 尺寸优化 |
4.2.3 模型重构及对比 |
4.3 新梯形加筋板的尺寸参数对结构特性的影响研究 |
4.3.1 腹板与底板的夹角对结构特性的影响 |
4.3.2 不同高度对结构特性的影响 |
4.3.3 不同顶板宽度对结构特性的影响 |
4.3.4 不同衬板对结构特性的影响 |
4.4 新梯形加筋板在舱段中的应用 |
4.4.1 有限元模型的构建 |
4.4.2 强度校核 |
4.5 本章小结 |
第5章 全船结构轻量化和振动协同优化 |
5.1 结构尺寸灵敏度分析 |
5.1.1 灵敏度分析基本原理 |
5.1.2 参数实验法实施 |
5.2 数学代理模型的构造 |
5.2.1 响应面函数的基本理论 |
5.2.2 实验设计 |
5.2.3 响应面函数计算 |
5.3 全船的尺寸轻量化和振动协同优化 |
5.3.1 优化工况及约束条件 |
5.3.2 优化结果 |
5.4 模型的重构与校核 |
5.4.1 静力学强度校核 |
5.4.2 模态分析及禁止频率区间校核 |
5.4.3 全船振动响应校核 |
5.5 全船结构综合轻量化方案 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录A |
(8)高低频组合应力对超大型集装箱船疲劳强度的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义与背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 超大型集装箱船高低频载荷响应研究 |
1.2.2 弹振及颤振作用下的船体疲劳强度影响研究 |
1.3 本课题的主要研究工作 |
第2章 高低频载荷响应特征研究 |
2.1 概述 |
2.2 干模态分析方法 |
2.2.1 迁移矩阵法 |
2.2.2 有限元法 |
2.3 弹振载荷响应计算方法 |
2.3.1 流场速度势的求解 |
2.3.2 非定常势的求解 |
2.3.3 弹振载荷的求解 |
2.4 颤振载荷计算方法 |
2.4.1 非线性流体载荷时域表达 |
2.4.2 颤振载荷求解 |
2.5 目标船载荷响应特性分析 |
2.5.1 模态分析 |
2.5.2 弹振载荷响应计算 |
2.5.3 颤振载荷响应计算 |
2.6 本章小结 |
第3章 高低频应力作用下结构疲劳强度评估研究 |
3.1 概述 |
3.2 弹振作用下的疲劳强度计算方法 |
3.2.1 谱分析原理 |
3.2.2 基于弹振动态分析下的疲劳计算方法 |
3.2.3 双峰谱密度函数的疲劳计算方法 |
3.2.4 高频响应对疲劳损伤贡献度的计算方法 |
3.3 颤振作用下的疲劳强度计算方法 |
3.3.1 雨流计数法 |
3.3.2 疲劳损伤计算 |
3.3.3 高频响应对疲劳损伤贡献度的计算方法 |
3.4 弹振疲劳强度分析 |
3.4.1 基于准静态法的船体疲劳强度分析 |
3.4.2 基于弹振动态分析下的船体疲劳强度分析 |
3.4.3 基于双峰谱密度函数的疲劳强度分析 |
3.5 颤振疲劳强度分析 |
3.5.1 波浪载荷计算参数 |
3.5.2 载荷时历分析 |
3.5.3 疲劳损伤计算 |
3.6 本章小结 |
第4章 弹振对船体结构疲劳强度影响试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 试验模型与装置 |
4.2.1 试验模型 |
4.2.2 弹振试验装置 |
4.3 试验工况 |
4.3.1 试验模型振动模态分析 |
4.3.2 弹振试验工况 |
4.4 弹振试验 |
4.4.1 试验数据采集 |
4.4.2 试验数据分析 |
4.5 实船结构计算分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 颤振对船体结构疲劳强度影响试验研究 |
5.1 概述 |
5.2 试验模型与装置 |
5.2.1 试验模型 |
5.2.2 颤振试验装置 |
5.3 试验工况 |
5.3.1 频率比的确定 |
5.3.2 试验工况的确定 |
5.4 颤振试验 |
5.4.1 试验数据采集 |
5.4.2 试验数据分析 |
5.5 实船结构计算分析 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(9)大开口深拖母船全船结构强度计算及疲劳分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 深拖母船的研究现状 |
1.2.2 船体结构强度分析研究现状 |
1.2.3 船体结构疲劳强度分析研究现状 |
1.3 本文主要内容及方法 |
第二章 船体结构强度分析方法 |
2.1 船体结构计算方法概述 |
2.2 有限元分析方法 |
2.2.1 有限元分析方法概述 |
2.2.2 有限元分析流程 |
2.2.3 有限元分析方法求解船舶结构问题 |
2.3 船体结构强度的直接计算方法 |
2.4 SESAM软件介绍 |
2.5 全船有限元计算流程 |
2.6 本章小结 |
第三章 深拖母船波浪载荷预报 |
3.1 引言 |
3.2 三维势流理论 |
3.3 等效设计波法 |
3.4 目标船主尺度 |
3.4.1 水动力模型 |
3.5 传递函数的计算 |
3.5.1 主要载荷参数 |
3.5.2 频率和浪向的确定 |
3.5.3 传递函数计算结果 |
3.6 波浪载荷长期预报 |
3.6.1 波浪散布图的选取 |
3.6.2 波浪谱 |
3.6.3 长期预报计算结果 |
3.6.4 长期预报结果分析 |
3.7 目标船设计波参数确定 |
3.8 月池对于波浪载荷计算的影响 |
3.8.1 不同月池尺寸的水动力模型 |
3.8.2 不同月池尺寸对于波浪载荷计算的影响分析 |
3.9 本章小结 |
第四章 基于设计波法的深拖母船全船结构强度分析 |
4.1 深拖母船结构特点 |
4.1.1 目标船资料 |
4.1.2 目标船与其他船型月池尺寸对比 |
4.2 全船有限元模型 |
4.2.1 边界条件 |
4.2.2 结构模型 |
4.2.3 质量模型 |
4.3 载荷施加和平衡校核 |
4.3.1 载荷施加 |
4.3.2 惯性平衡原理 |
4.4 计算结果分析 |
4.5 深拖母船开口区域结构加强 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于谱分析法的深拖母船疲劳强度分析 |
5.1 引言 |
5.2 谱分析法简述 |
5.2.1 谱分析法基本理论 |
5.2.2 应力响应传递函数 |
5.2.3 应力响应谱 |
5.2.4 应力范围的短期分布 |
5.2.5 疲劳损伤度计算 |
5.3 局部网格细化模型 |
5.4 应力响应传递函数计算 |
5.4.1 热点应力的获取 |
5.4.2 疲劳强度评估工况的确定 |
5.4.3 应力响应函数 |
5.5 基于谱分析法的疲劳寿命计算 |
5.5.1 S-N曲线的选取 |
5.5.2 疲劳寿命计算结果及分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(10)小型三体船连接桥结构特性及优化分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 三体船发展现状 |
1.3 三体船结构研究进展 |
1.3.1 结构强度研究进展 |
1.3.2 疲劳强度研究进展 |
1.3.3 结构优化设计研究进展 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 三体船结构分析理论和方法 |
2.1 外载荷计算方法 |
2.2 结构分析的有限元法 |
2.2.1 有限元方法概述 |
2.2.2 有限元法的分析过程 |
2.3 结构强度评估方法 |
2.4 疲劳分析理论与方法 |
2.4.1 线性累积损伤理论 |
2.4.2 疲劳评估的简化计算法 |
2.4.3 热点应力范围的获取 |
2.5 结构优化设计理论 |
2.6 小结 |
第三章 小型三体船连接桥结构特性分析 |
3.1 “追梦方舟号”三体船结构介绍及模型构建 |
3.1.1 “追梦方舟号”三体船结构介绍 |
3.1.2 全船模型的构建 |
3.2 连接桥结构特性分析 |
3.2.1 外载荷及工况 |
3.2.2 加载方式和边界条件 |
3.2.3 强度分析 |
3.2.4 载荷响应分析 |
3.2.5 疲劳寿命分析 |
3.3 连接桥设计的不足 |
3.4 小结 |
第四章 连接桥结构优化及分析 |
4.1 结构形式优化 |
4.1.1 连接桥面板的拓扑优化 |
4.1.2 形式优化方案 |
4.2 优化结构的强度和疲劳分析 |
4.2.1 强度分析 |
4.2.2 载荷响应分析 |
4.2.3 疲劳寿命分析 |
4.3 形状对比优化设计 |
4.3.1 圆弧系列形状 |
4.3.2 椭圆弧系列形状 |
4.4 结构尺寸优化 |
4.4.1 优化变量选取及参数设置 |
4.4.2 优化结果及分析 |
4.5 小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、船舶结构的波浪载荷与响应分析(论文参考文献)
- [1]船舶在冰区航行的结构疲劳失效风险分析[D]. 李璐. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]基于非线性水弹性理论对HCSR船型的极限强度的可靠性研究[D]. 吴上宇. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]六边围圈型浮式平台的载荷及响应特性研究[D]. 张国威. 武汉理工大学, 2020(08)
- [4]双体游艇有限元强度分析及结构优化研究[D]. 康财杰. 电子科技大学, 2020(07)
- [5]周期性波浪作用下的船体结构非线性动态强度研究[D]. 黄宇. 武汉理工大学, 2020(08)
- [6]冰区船舶结构疲劳强度分析方法研究[D]. 戴泽宇. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]邮轮轻量化设计方法研究[D]. 黄陈哲. 武汉理工大学, 2020(09)
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