基于設(shè)計(jì)波法的艦船整船有限元強(qiáng)度分析.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)海洋大國(guó)，有著廣闊的領(lǐng)海和漫長(zhǎng)的海岸線，需要強(qiáng)大的海軍力量的保護(hù)；即使在和平年代，強(qiáng)大的海軍力量，也可以起到一定威懾作用，達(dá)到不戰(zhàn)而驅(qū)人之兵的目的；如果戰(zhàn)爭(zhēng)無(wú)法避免，強(qiáng)大的海軍的將發(fā)揮重要作用。大型水面艦船是海軍力量中不可缺少的一部分，而正確的艦船強(qiáng)度分析是進(jìn)行艦船設(shè)計(jì)和保證艦船結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵。
　　 由于艦船有著不同于常規(guī)船舶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，比如甲板大開口和上層建筑等結(jié)構(gòu)，會(huì)對(duì)總縱強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度產(chǎn)生極大的影響。傳統(tǒng)方法將

2、船體看作一根船體梁，這種方法對(duì)評(píng)價(jià)艦船強(qiáng)度的安全性有很大的近似性，存在一定的弊端。
　　 隨著有限元分析方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，艙段有限元法出現(xiàn)了，繼而整船有限元分析方法得到了發(fā)展。整船有限元法可以求解出整船各個(gè)主要構(gòu)件的實(shí)際變形和應(yīng)力結(jié)果，是目前船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析最準(zhǔn)確、最完善的方法。
　　 波浪載荷的確定是整船有限元強(qiáng)度計(jì)算中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文對(duì)基于三維線性勢(shì)流理論給出了用于船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的基本水動(dòng)力方程，以及相關(guān)水

3、動(dòng)力參數(shù)和數(shù)值求解方法，同時(shí)給出了基于譜分析和概率統(tǒng)計(jì)理論的船舶運(yùn)動(dòng)和載荷的長(zhǎng)短期預(yù)報(bào)方法和艦船設(shè)計(jì)波參數(shù)的確定過程。接著，本文基于三維勢(shì)流水動(dòng)力分析程序，分析了規(guī)則波中艦船運(yùn)動(dòng)和波浪載荷特性，結(jié)合艦船海浪統(tǒng)計(jì)資料，利用長(zhǎng)期預(yù)報(bào)的方法和設(shè)計(jì)波方法，得到了艦船在兩載荷參數(shù)下的設(shè)計(jì)波參數(shù)以及與之對(duì)應(yīng)的海浪瞬時(shí)設(shè)計(jì)波浪載荷。利用設(shè)計(jì)波法確定船舶波浪載荷的優(yōu)點(diǎn)在于，計(jì)算工作量較小，而且可以模擬真實(shí)海況，得到真實(shí)的波浪載荷，使有限元強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果更