某散杂货船的强度分析

论文摘要

随着我国经济的迅猛发展,海上运输事业蒸蒸日上,船舶运输在经济发展中的作用日益重要。散在货船的货运量大,货源充足,航线固定,装在效率高等因素。因此,散杂货船在今后的航运发展中定能获得良好的经济效益。但是,散杂货船在营运的过程中会由于自身的结构强度问题,而时常发生海损事故,造成经济的损失和人员的伤亡。所以,对散杂货船的结构强度进行系统分析是十分必要的。本文以一条实际营运的2600吨散杂货船作为研究的对象。通过利用ANSYS有限元软件中的参数化建模功能,进行船体局部舱段的模型建立。在进行建模之前,首先参照中国船级社2006年《国内航行海船建造规范》对船体的局部构件进行校核计算。在进行完局部构件的校核后,进入有限元模型建立和后处理分析过程。有限元法作为一种应用广泛、有效地使之分析方法,它在船舶强度计算中发挥着重要的作用。本文通过ANSYS有限元软件的参数化技术对船舶局部舱段进行参数化建模。在进行强度分析时,本文是基于有限元理论的船舶强度直接计算方法,在合理建立船舶有限元模型的基础上,采用对船舶三维有限元模型进行分析,选择较为合理的约束形式,对船体结构进行了舱段的准静态三维有限元强度分析,最后计算出船体结构的变形和应力分布。以上工作主要包括计算公式的推导、局部舱段模型的建立以及载荷和约束的施加、模型的分析等。希望对今后的相关工程实践和课题研究有参考作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究的背景和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 课题的主要工作
• 第2章 有限元法概述及ANSYS功能概述
• 2.1 有限元法介绍
• 2.1.1 有限元法概述
• 2.1.2 有限元法分类
• 2.1.3 有限元法分析过程
• 2.1.4 有限元方法的主要优缺点
• 2.2 有限元法在船舶与海洋结构物分析中的应用
• 2.2.1 应用有限元方法分析船舶静力学问题
• 2.2.2 应用有限元方法分析船舶动力学问题
• 2.3 通用有限元软件简介
• 2.4 ANSYS软件功能简介
• 2.4.1 ANSYS软件概述
• 2.4.2 ANSYS的基本功能
• 第3章 船体局部强度校核
• 3.1 中国船级社2006年《国内钢规》的有关规定及船体说明
• 3.1.1 中国船级社2006年《国内航行海船建造规范》对船舶的定义
• 3.1.2 2600吨散杂货船的船体说明
• 3.2 部分构件计算
• 第4章 参数化有限元模型的建立
• 4.1 参数化技术及其发展概况
• 4.2 参数化有限元
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 APDL参数语言简介
• 4.2.3 参数化有限元建模
• 4.2.4 后处理的参数化
• 4.3 舱段有限元分析程序
• 4.3.1 参数定义模块
• 4.3.2 有限元模型生成模块
• 4.3.3 网格划分模块
• 4.3.4 载荷和约束模块
• 4.3.5 后处理模块
• 第5章 船体局部有限元模型强度分析
• 5.1 船体结构强度计算原理
• 5.1.1 总纵载荷弯矩计算理论
• 5.1.2 船体结构强度直接计算法
• 5.2 船体局部强度计算实例及分析
• 5.2.1 建立有限元模型
• 5.2.2 载荷及边界条件的施加
• 5.2.3 计算结果及分析
• 5.3 本章总结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历