计及温度应力的沥青船强度有限元计算
3000t级油船货舱段有限元强度直接计算
将 下沉 参数 值 ； 当船 中在波 峰 时 ， 而 一般 船舶 要 上 浮一 些 。另 外 ， 由于船 体 首 、 线 型 不对 称 ， 舶 还 尾 船 将发 生纵倾 变化 。为 了求 静 波 浪 剪力 和 弯 矩 ， 先 首
必须 确定船 舶在 波浪 上 的平衡位 置 。 １４ ２ １ 满载 出港 时中垂 状态静 波面 计算 ．． ． 取满 载 出港 （ 物密 度 ０ ７ ９ｔｍ ，． ９ｔｍ ） 货 ． ７ ０ ９ ／ ／ 为计 算 载 况 ， 吃 水 ｄ 首 ＝４ ３ ５ Ｉ， 吃 水 ｄ ＝ ． ５ ｎ 尾 棚
表 １ 计 算工 况
工况 工况装载描述 模型载荷情 况 弯 曲 情 况
定， Ａ级航 区计算 半 波高 为 ｒ ． ５ｍ， ＝１ ２ 按坦 谷 波 理 论 进行 计算 。坦谷 波波 面 到波轴 线垂 向坐 标 Ｙ为 ：
＾ ２ ．
Ｙ＝ｒ０ （ ｃｓ
Ａ
）＋ （ ｃ ｓ４ ｘ ） １一 ０ （ ｖ ） 、
即 “ Ｚ ０ ：＝／ ＝ 。边 界条件 示意 图如 图 ５所 示 。
１ ４ 计算 工 况及载 荷 ． １ ４ １ 计 算 工况及 模型 载荷 ．．
作者简介 ： 冯毅（ ９ ６一） 男 ， １６ ， 工程师 ， 主要从事生产管理工作。
１ ２
江 苏 船 舶
第２ ９卷
根 据 ３００ｔ ０ 级油 船稳 性计算 书及《 质 内河船 钢 舶 建造 规范 》 ２０ ） １ “ 构强 度 直接 计算 补 （０ ９ 第 ４章 结 充规定 ” 中的相关 要 求 ， 工 况见表 １ 计算 。
得兼 顾 。本 文 根 据 《 质 内 河 船 舶 建 造 规 范》 钢
（０ ９ 对某 ３００ｔ ２０ ） ０ 级油 船 ６种工 况 下 货舱 区域 的
2000t级内河石油沥青船温度场及热应力分析
摘
要： 以２ ０ ０ ０ ｔ 级石 油沥青船 为研究对象 ， 采用 ＭＳ Ｃ ／ Ｐ Ａ Ｔ Ｒ Ａ Ｎ和 Ｍ Ｓ Ｃ ／ Ｎ Ａ Ｓ Ｔ Ｒ Ａ Ｎ有 限元软件 ， 建 立有 限元模
型， 考虑温度应力场影响 ， 对 石油沥青船 的 ２种工况进行 了分析。研究结果 对 同类船 舶 的温 度场计算 和热应 力 分析具有一定的借鉴意义。 关键词 ： 沥清船 ； 温度场 ； 热应力 ； 有限元分 析
图 １ 结构舱段有 限元模型
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ３—１ １
２ ． ２ 边界条 件
作者简介 ： 丁勇毅（ １ ９ ７ ９一） ， 男， 工程师 ， 主要从事船舶 检验工作 。
模 型前 后两 端面 中和轴 与 中纵剖 面交 点处各 建
（ １ ２ ５ ０ ｍ ｍ宽） 敷设 隔 热材料 。
本 船选用 材料 为 碳 素 钢 ， 弹性 模 量 Ｅ＝ ２ ． ０ ６×
１ ０ ＭＰ ａ ， ？ 白 松 比０ ． ３ ， 密度 ７ ． ８ ５ ｔ ／ ｍ ， 线 热膨 胀系 数 １ １ ． ６×１ ０ 一／ ￣ Ｃ。隔热 材 料 硬 质 聚 氨 酯 泡 沫 的 热 传
中 图分 类 号 ： Ｕ ６ ６ １ ． ４ ３ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
沥青 船一 般专 门运输 通过 加温 后熔化 的散 装石
油 沥青 ， 货物 温度 的控 制 范 围在 １ ２ ０—１ ８ ０ ｏ Ｃ之 间。
端（ １ ２ ５ ０ ｍｍ 高 ） 、 下端（ １ １ ５ ０ ｍｍ 高 ） 以 及 侧 面
设有 ６根 双层底 纵桁 ， ２根 甲板 纵桁 ， 货 油 舱 区域 设
有槽 型纵 舱壁 和槽 型横舱 壁 。
沥青路面温度应力及超孔隙水压力计算
（2）环境温度对沥青路面温度场和温度应力有显著影响。随着环境温度的 升高或降低，路面温度也会相应地升高或降低，从而导致更大的温度应力和更严 重的路面问题。因此，在设计和施工过程中，需要考虑环境温度的影响。
超孔隙水压力的产生原理主要是由于路面内部的孔隙率不均匀，导致部分孔 隙中的水无法排出。这部分水在路面内部积累，形成一定的水压力。此外，车辆 载荷也会促使这部分水压力传递到路面表面，从而影响路面的使用性能。超孔隙 水压力对沥青路面的影响主要包括：加速路面的损坏、降低路面的抗滑性能等。 因此，准确计算超孔隙水压力对沥青路面的设计和维护具有重要意义。
1、建立路面结构模型，包括各层材料的厚度、弹性模量、泊松比等参数； 2、根据历史气候数据，设定相应的温度变化条件；
3、利用有限元分析软件，对路面结构进行温度应力分析； 4、根据分析结果，提取沥青路面的温度应力数据。
三、超孔隙水压力计算
超孔隙水压力是指由于路面内部孔隙中的水产生的压力。在降雨或洗车等情 况下，路面内部的孔隙会被水填充，从而产生一定的水压力。当路面承受车辆载 荷时，这部分水压力会传递到路面结构上，影响路面的使用性能。
在计算超孔隙水压力时，一般采用理论模型结合实际观测数据进行估算。常 用的计算方法包括：根据降雨量或洗车频率计算水的填充量；根据路面材料的孔 隙率和水密度计算水压力；根据实际观测到的路面损坏情况反推超孔隙水压力等。
参考内容
一、引言
沥青路面作为最常见的道路结构形式，具有行车舒适、维护方便、耐用性强 等优点。然而，由于自然环境和车辆载荷的作用，沥青路面的温度场和温度应力 分布会产生复杂的变化，对路面的长期性能产生重要影响。因此，对沥青路面结 构温度场和温度应力进行深入的研究和分析，对于提高路面的使用性能和寿命具 有重要意义。本次演示将介绍一种基于数值模拟方法的沥青路面结构温度场和温 度应力分析方法。
9有限元法在船体结构设计中的应用
第9章 有限元法在船体结构设计中的应用9.1概述近年来， 由于新型船舶的建造、船舶的大型化以及新结构、新材料不断出现，船舶结构的屈曲、弹塑性破坏、疲劳和断裂等问题日趋受到重视，迫使我们寻找新的、有效的船体结构分析方法。
有限元法是一种基于变分原理的把连续体离散化的数值解法，具有适应性强，效能较高等优点。
有限元法的实质是把求解区域分为有限个单元，这些单元只在求解区域的节点处和单元的边界上互相连接，这样求解区域被离散了，并且表示为有限个单元的组合体。
有关有限元的理论可参见有关教材。
应用有限元分析方法，可将船体结构离散为能精确模拟其承载模式和变形情况的有限个单元，可详尽地表述船体结构的微观细节，真实地表达出各个构件间的协调关系与变化，可以求出各个关心构件或区域的实际变形与应力。
这种方法是目前船体强度分析最准确、最完善的方法，也是在理性结构设计中，最能精确预报结构对载荷响应的结构分析方法。
有限元软件就是有限元方法的计算机程序或程序系统，有通用和专用两种。
自20世纪70年代后期，引入我国的各种大、中型专用和通用有限元著名软件有ABAQUS, ANSYS, ADINA, SAP, MARC, NASTRAN[24]等。
船舶行业中主流的有限元软件是NASTRAN，它具有开放式的、全模块化的组织结构使其不但拥有很强的分析功能而又保证很好的灵活性，使用者可针对自己的工程问题和系统需求通过模块选择、组合获得最佳的应用系统。
针对工程实际应用，NASTRAN中有近70余种单元独特的单元库。
所有这些单元可满足NASTRAN各种分析功能的需要，且保证求解的高精度和高可靠性。
模型建好后，NASTRAN即可进行分析，如动力分析、非线性分析、灵敏度分析、热分析等。
此外，NASTRAN的新版本中还增加了更为完善的梁单元库，同时新的基于P单元技术的界面单元的引入可有效地处理网格划分的不连续性(如实体单元与板壳单元的连接)，并自动地进行MPC约束。
28000 t多用途船首楼加强结构有限元强度分析
28000 t多用途船首楼加强结构有限元强度分析本文将针对一艘28000 t多用途船的首楼加强结构进行有限元强度分析。
首先，介绍该船的基本情况和首楼结构设计方案，然后，给出有限元模型和边界条件。
接着，进行计算，并分析其结果。
最后，提出一些建议和结论。
一、船舶基本情况该船为中国造船集团公司设计研究院设计，船长度为190.00m，船宽为32.26m，型深为18.10m，设计总吨位为28000t。
该船为多用途船，可用于散货运输、集装箱运输、油船等不同类型的货物运输。
首楼位于船头部分，是船体结构中较为重要的部分，需要进行加强以达到防护和支撑作用。
二、首楼结构设计方案为了提高首楼强度和稳定性，在船体设计中需要对首楼进行加强。
首先，在原有首楼结构基础上加装侧板，提高侧部强度；其次，加装绞刀柱和纵梁，提高纵向支撑能力；再次，加固首楼底板，增加底部强度。
三、有限元模型和边界条件在进行有限元分析前，需要建立一个精细的有限元模型。
首先，对整个船体进行数值化建模，包括船体的各个结构部分。
然后，按照首楼加强结构设计方案，对首楼部分进行加固，建立新的有限元模型。
接着，需要确定边界条件。
在进行有限元计算时，需要确定边界条件，以便进行一个完整的力学分析。
由于首楼位于船体的前部，处于海浪和风浪影响较大的区域，需要考虑风浪载荷的影响。
同时，还需要考虑船体的移动和弯曲等因素。
四、计算与分析在确定有限元模型和边界条件后，进行了有限元计算和强度分析。
在计算过程中，考虑了船体在不同风浪条件下的载荷，进行了强度分析和振动分析。
根据计算结果可以得出：首楼加强结构设计方案符合设计要求，能够提高船体的强度和稳定性。
在不同风浪条件下，首楼结构都有足够的强度和稳定性，能够保证船舶在航行时的安全性和稳定性。
五、建议和结论针对以上计算和分析结果，提出如下建议和结论：(1) 首楼加强结构设计方案符合设计要求，能够提高船体的强度和稳定性。
(2) 在进行船体设计时，需要综合考虑船舶的航行条件和使用要求，以便确定最佳的结构设计方案。
船舶结构强度直接计算中板单元应力的取法
32 . 06 89 . 27 44 . 89 93 . 92 44 . 87 93 . 00
- 32 . 99 - 42 . 79 - 46 . 19 - 56 . 01 - 46 . 20 - 46 . 42
- 35 . 93 - 20 . 04 - 50 . 31 - 34 . 65 - 50 . 32 - 77 . 43
3）正常载荷作用下，由板的局部弯曲引起的应 力与板的薄膜应力相比并不大。 1.2 测试模型
显然，作用在板上的横向载荷越大，板的局部弯 曲越大，上述!4 就越大。不考虑如砰击、晃荡引起 的局部动力载荷时，船舶结构中的板结构一般在外 底或内底所受的压力最大。
为了讨论和分析在有限元计算中，板的局部弯 曲应力对计算结果的影响，进行如下测试与分析。
1）受到骨架支持的板格，只要骨架有足够的刚 度而不失稳，板格表面小的局部屈服并不会引起其 承载力的明显减小和正常使用；
2）根据 3 种常规船型结构强度直接计算分析指 南中规定的建模准则，有限元网格沿横向按纵骨间 距或类似的间距划分，纵向按肋骨间距或类似的间 距划分，而板壳单元采用线性位移模式的 4 节点四 边形单元或 3 节点三角形单元，也就是说按照这样 的网格模型，由板的局部弯曲引起的弯曲应力是算 不出来的；
" 中面应力与表面应力
1.1 分析 船体是由许多构件组成的复杂结构，每一构件
各自承担 着 一 定 的 作 用，其 受 力 和 变 形 极 其 复 杂。 但它们具有的共同特点是，在承受外部载荷后，将顺 序地传递所受到的力，并发生相应的变形。构件在 受力和传力的过程中会受到多种作用，产生多种应 力。在传统的船体结构强度分析方法中，对于纵向 强力构件，习惯上把应力人为地区分为 4 种，即总纵 弯曲应力（!1）、板架弯曲应力（!2）、由纵骨弯曲引起 的应力（!3）和由板格局部弯曲引起的应力（!4），根 据各种构件在传递载荷过程中所产生的应力种类和 数目，用合成应力来校核其总纵强度。这种方法是 近似的和不合理的［3］。
有限元法在沥青路面结构优化计算的应用研究
Ｉ０３ － ３ 一 ． ４０ ３０ ３３ ３０ ０
ＭＡ ＭＵ ＸＩ Ｍ
△ ２ ０ ． ４ ｌ ９
ＭＩ ＮＭＵＭ ｝ ４ ５３ ０ 一 ２ ６
图 ３ 标准轴载作用下路面结构的弯沉 表 １ 结构方案一计算结果
序号 １ ２ 结构层材料 名称 细粒式沥青混凝 土 中粒式沥青混凝土 ２ ０℃抗压模量／ ａ ＭＰ 均值 标准差 １ ９ ｌ ９ １ ２ ５ ４ ２ｌ ０ １５ ０ １ 抗压模量／ Ｐ ５ Ｍａ 均值 标准差 ２６０ ８ ２１５ ７ ３４ ４ １７ ８ 劈 裂强度 ＭＰ ａ １２ ． １０ ．
参 考文献 ：
通学院 学报 ，０ ４ ２ ：４２ ． ２０ （ ） ２ －５ 军， 张 勤， 王利 东． 于 Ａ Ｉ Ａ的路 堤软 土地基 沉降 基 ＤＮ
４
层底拉应 力（ 范 规 计 算 结 果 ） ＭＰ ／ ａ
—０ ２ ．８
层 底拉 应力 （ 有限元 容许拉应 力 计 算 结 果 ） ＭＰ ／ ａ ＭＰ ａ
— ． ９ ０２３ ０．６ ４
２ ３
４ ５
中粒式 沥青混凝 土 密级配沥青碎石
水 泥稳 定 砂 粒 级 配砂 砾
方案一 ： ｍ细粒式沥青混凝土 ＋ ｍ 中粒式沥青混凝 土 ＋ ４ｃ ６ｃ
收 稿 日期 ：０ １０ －６ ２ １ —３２
图 ２ 标准轴载作用下路表弯沉分布
根据地 区的路用材料 ， 结合 已有工 程经 验 与典 型结 构 ， 定 ４ 有 限元结 果与 规范 法计 算 结果分 析 比较 拟 对路 面结 构有 限元 分析结果进 行汇 总 ， 与现 行公路沥青路 并
２ 新建 沥 青路 面结构 计算
新建高速公路地处 Ⅱ 区 ， 为双 向 四车道 ， 拟采用沥青路 面结
58m起重船有限元强度计算
58m起重船有限元强度计算【摘要】本文通过有限元方法对58m起重船进行强度计算，引言部分介绍了研究背景、目的和意义。
正文部分包括了有限元模型的建立、荷载分析、应力分析、变形分析以及疲劳强度分析。
最后的结论部分总结了研究结果，提出了研究启示并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究，可以更全面地了解58m起重船在不同工况下的强度表现，为其设计和运行提供重要参考。
【关键词】有限元方法、58m起重船、强度计算、荷载分析、应力分析、变形分析、疲劳强度分析、研究结果总结、启示、展望1. 引言1.1 背景介绍目前，有限元方法已经成为了研究结构强度的重要工具。
通过建立起重船的有限元模型，并对其荷载、应力、变形等进行分析，可以有效地评估起重船的强度性能。
本研究旨在利用有限元方法，对58m 起重船的强度进行计算和分析，以提高起重船在海洋工程中的安全性和可靠性。
通过对58m起重船的强度进行研究，可以为今后的起重船设计和维护提供理论依据和技术支持，推动海洋工程领域的发展与进步。
1.2 研究目的本研究的目的是通过有限元强度计算方法对58m起重船的结构进行分析，评估其强度和稳定性，从而为提高起重船的安全性和性能提供理论依据。
具体包括以下几个方面：1. 分析起重船在不同工况下的受力情况，包括静态、动态荷载等，确定其承受能力和极限载荷；2. 对起重船结构的强度和稳定性进行评估，找出存在的潜在问题和薄弱环节，提出改进建议；3. 对起重船的变形和应力分布进行分析，了解结构的工作状态和变形情况；4. 对起重船的疲劳强度进行评估，预测其在长期使用过程中可能出现的疲劳破坏情况。
通过以上研究，可以全面了解58m起重船的结构特点和性能表现，为船舶设计和维护提供参考依据，从而确保起重船在使用过程中的安全可靠性和经济性。
1.3 研究意义随着船舶建造和运输业的快速发展，大型起重船在海洋工程领域扮演着至关重要的角色。
58m起重船是一种常见的工程船舶，能够承担各种各样的起重任务，如海底油气钻井、海洋平台建设等。
沥青路面力学性能影响的有限元分析
地改善路面的层间接触状态，从而提高路面的抗变形能力。对已经出现了层间接触劣化的路面来说，需要及时采取
措施进行维修和加固，以恢复路面结构的连续性和稳定性。
关键词 ：层间接触状态 ；沥青路面 ；有限元
中图分类号 ：U 416
文献标志码 ：A
0 引言
不同层间接触状态对沥青路面力学性能的影响是一个复 杂的问题，涉及多种因素的相互作用。使用有限元建模技术对 不同层间接触状态下沥青路面的力学性能进行分析，模拟不 同路面结构层的接触状态和材料特性，探究其对路面力学性 能的影响。
4 结论
该文使用有限元建模技术对不同层间 接触状态下沥青路面的力学性能进行分析， 研究结论如下 ：1）路面温度与外界环境气 温之间存在一个二次函数关系，即路面温度 随着外界气温的增加而增加，但随着气温进 一步升高，路面温度的增长率会逐渐减缓。 2）因为层间接触状态的劣化会导致力的传 递不畅，使上基层与下面层界面处的剪应力 持续增大，这可能导致剪切破坏的发生。3） 不同的层间接触状态会影响路面各层的竖 向位移并且基层的竖向位移在考虑层间接 触状态时不再呈线性递减，这可能会对路面 结构的稳定性产生影响。4）选择合适的路 面结构和材料也能够有效地改善路面的层 间接触状态，从而提高路面的抗变形能力。
性能进行分析。研究结果表明 ：因为层间接触状态的劣化会导致力的传递不畅，使上基层与下面层界面处的剪应力
持续增大，这可能导致剪切破坏发生。相同的层间接触状态会影响路面各层的竖向位移并且基层的竖向位移在考虑
层间接触状态时不再呈线性递减，这可能会对路面结构的稳定性产生影响。选择合适的路面结构和材料也能够有效
随着路基深度增加，结构层的升温速率逐渐下降，然后
环境温度 h=0m h=0.07m h=0.14m h=0.28m h=0.48m h=0.68m
沥青船热应力分析及总纵强度评估
当前新闻App的发展困境与对策随着智能手机的普及，新闻App已经成为了人们获取新闻资讯的重要途径之一。
随着市场竞争加剧，新闻App面临着一些发展困境。
本文将探讨当前新闻App的发展困境，并提出相关对策。
一、发展困境1. 信息过载：随着各类新闻App的涌现，用户面临着大量新闻信息的选择，导致信息过载的问题。
用户在众多新闻App中选择合适自己的一款变得更加困难。
2. 广告滥竽充数：为了盈利，一些新闻App投放大量广告，导致用户体验下降。
广告滥竽充数的做法不仅让用户感到烦恼，也降低了新闻App的品质和声誉。
3. 内容质量参差不齐：由于新闻App大多数依赖于用户上传内容，内容质量参差不齐。
一些不负责任的用户发布虚假新闻，损害了用户的利益和新闻App的声誉。
二、对策1. 精细化推荐：新闻App可以通过用户行为分析和人工智能等技术手段，向用户推荐与其兴趣相关的新闻。
用户体验良好的新闻App会受到用户喜爱和青睐。
2. 提供高质量内容：新闻App应该加强内容审核和管理，确保用户获取到的是高质量、真实可信的新闻。
加强对内容发布者的审核和把关，避免虚假新闻的传播。
3. 广告优化：新闻App应该控制广告量和广告质量，避免滥竽充数和影响用户体验。
可以通过合理的广告投放策略，提供用户感兴趣的产品和服务信息。
4. 多元化服务：新闻App可以引入一些独家服务，如用户互动、专家讲座等，增加用户粘性和忠诚度。
新闻App还可以提供一些增值服务，如专业报告服务、个性化订阅等，为用户提供更多的选择和价值。
5. 建立信任机制：新闻App可以通过建立用户评价、举报机制等，加强用户对平台的监督和信任。
新闻App还可以与权威的新闻机构合作，提供更加可靠的新闻来源。
6. 加强社交功能：新闻App可以加强社交功能，如评论互动、分享转发等，增加用户的参与感和社交属性。
通过激发用户的社交欲望，新闻App可以增加用户活跃度和留存率。
当前新闻App面临着信息过载、广告滥竽充数和内容质量参差不齐的发展困境。
船舶关键部件静强度及疲劳寿命的有限元分析方法
工程应用船舶物资与市场 510 引言船舶设计是海洋航运技术的一个非常重要的部分，也非常昂贵。
对于特殊类型的高科技船舶，设计的成本约为70%。
中国目前是造船大国，但就产品匹配速度、生产过程和自主创新速度而言，中国船舶与世界水平的差距巨大。
为了确保船舶的可靠运行和耐久性，需要进行可靠性分析。
在计算应力时，损耗强度和产品寿命通常通过增加允许安全系数而增加。
本文的主要功能是对船舶进行三维建模，并对主干和承载梁等关键部件进行静态强度分析。
1 有限元分析的基本方法1.1 建立有限元模型通常有2种方法：直接法和间接法。
直接法：通过直接使用结构化元素法创建分析模型；间接法：首先创建分析对象的几何模型，然后导出单独的最终模型。
间接法是最常用的建模方法，适用于节点多、单元多的复杂结构。
1.2 设置边界条件限制必须确保整体自由度为0。
限制方法必须支持与组件的实际状态匹配。
可以选择固定弹簧、接触、硬连接来模拟许多实际约束。
限制应服从对称边界限制，荷载的应用包括表面荷载、中心荷载和体荷载。
在施加荷载时，应记住荷载单位必须均匀。
1.3 模型解算选择求解类型，如线性常力、条件静力、响应、弯曲或谐响应分析；然后根据解的类型设置适当解的输出并开始求解。
2 有限元分析与疲劳寿命分析方法的异同船舶关键部件静强度及疲劳寿命的有限元分析方法石义杰（中船澄西船舶修造有限公司，江苏 江阴 214400）摘 要 ：船舶构件力学性能测试与分析可大大提高船舶主要部件的生产工艺。
同时，可以对船舶主要构件的疲劳强度。
使用有限元进行寿命分析，从而快速检测和改进薄弱环节，降低制造船舶主要构件的成本。
本文将利用有限元程序和疲劳分析对主要船舶部件的疲劳强度和寿命进行分析，为今后的船舶设计和生产提供参考。
关键词：船舶；有限元；强度；疲劳寿命中图分类号：U661.43 文献标识码：A DOI:10.19727/ki.cbwzysc.2019.11.016［引用格式］石义杰.船舶关键部件静强度及疲劳寿命的有限元分析方法[J].船舶物资与市场,2019(11):51-52.收稿日期：2019-10-12作者简介：石义杰（1989-），男，本科，工程师，研究方向为船舶结构设计。
补充1 船舶结构强度直接计算法
Ship Structural Strength,
Structural Direct Calculation
6
船体结构FE分析的三个不同层次
• 整船分析 • 舱段分析 • 局部有限元分析
Ship Structural Strength,
Structural Direct Calculation
7
整船分析：获得船体应力和变形的整体情况， 如总纵弯曲应力和变形
Ship Structural Strength, Structural Direct Calculation
21
一个强框架的典型网格
Ship Structural Strength, Structural Direct Calculation
22
建模具体要求
9) 槽型舱壁和壁凳:每一个翼板和腹板至少应 划分一个板单元；在槽型舱壁下端接近底 凳处的板单元和凳板的邻近单元，其长宽 比系数接近1。主要构件的减轻孔、人孔， 特别是双层底邻近舱壁处桁材和邻近底凳 肘板肋板的开孔，可以采用等效板厚的板 元来替代这些开孔的影响。
Ship Structural Strength, Structural Direct Calculation
18
建模具体要求
6) 单元 • 主要采用四种类型:杆单元、梁单元、膜元 和板壳元 • 并且通常只采用简单单元，即仅在角点处 布置节点 • 对于膜元和壳元，应仅采用线性四边形单 元或三角形单元。
Ship Structural Strength,
Structural Direct Calculation
9
局部有限元分析： • 在对船体进行舱段分析的基础上，为了更 精确地获知主要结构构件或关键部位的应 力水平和应力分布时采用，可用于计算局 部应力以确定应力集中系数 • 分析受集中力作用的结构强度，如系泊装 置、锚机、克令吊基座的船体支撑结构强 度分析
船舶结构强度有限元计算分析中的技巧
船舶结构强度有限元计算分析中的技巧陈有芳、章伟星中国船级社北京科研所船舶结构强度有限元计算分析中的技巧Skills of Ship Structural Strength Analysis By FEM陈有芳、章伟星（中国船级社北京科研所）摘要：在对船舶结构进行有限元计算分析和评估中，一般采用的是舱段板梁模型，不可避免要面临应力的选取问题。
对于弯曲板单元，有限元计算输出的应力包括上下表面的应力，我们在评估中一般采用中面应力作为工作应力，中面应力应该是上下表面应力的平均，如果在实际操作中采用上下表面应力的平均的方法来得到中面应力，将比较麻烦，也不直观。
本文对在船舶结构有限元分析评估中采用中面应力作为工作应力的原理、方法以及如何在MSC.Patran中如何得到中面应力的技巧做一介绍，供船舶结构分析工程师参考使用。
并做了一些测试和分析。
关键词：船舶结构有限元强度中面应力 MSC.PatranAbstract: In analyzing and evaluating of ship structures by FEM, a plate-beam FE model within holds is generally used and it is unavoidable to solve how to select the stress used. For bending plate, the output stresses include the stresses of up-surface and lower-surface, but in ship structure strength analysis, the mid-surface stress is used as applied stress in general. As we know, the mid-surface stress is the average value of up-surface stress and the lower-surface stress. It is discommodious to obtain the mid-surface stress by the up-surface stress and lower-surface stress in practice. The paper introduces the theory and method of using the mid-surface stress as the applying stress in ship structure strength analysis, and the skills about how to obtain the mid-surface stress in MSC/PATRAN. Some tests and analysis have also been carried in this paper.Keys:Ship Structure Finite Element Strength Mid-surface Stress MSC.patran1 概述一般来讲，对承受面外压力的板进行强度校核时，应对板的上下表面应力进行校核，相应的强度标准也是对应的上下表面应力，这些均应该建立在能对板的应力精确计算的基础上。
沥青船船型特点及设计简介
［ 摘
要 ］ 青 船 作 为 一种 特殊 的船 型 ， 有 较 高 科 技 含 量 ， 造 难 度 较 大 。 要 介 绍 了沥 青 船 市 场 现 状 （ 括 运 营 沥 沥 具 制 简 包
青 船 的航 运 公 司 ）沥 青 船 的设 计 技 术 水 平 现 状 、 载货 物 的性 质 、 征 及 规 范 对 装 载 该 类 货 种 船 舶 的相 应 要 求 、 、 装 特 不 同 液 货 舱 型 式 （ 体 式 和 独 立 式 ） 其 在结 构 支 撑 、 位 止 动 和 防 浮 、 热 绝 缘 方 面 的特 点 。船 体 线 型 、 体 、 构 和 整 及 定 隔 总 结
青船 ， 累 了成 熟 的沥青 船设 计 经验 。 积
１ 沥 青 船 装 载 的 货 物
沥 青 船 不仅 仅 只 载 运 沥青 类 货 种 ， 据需 要 也 根 会 载运 其他 的货 种 。一 般运 输 的货 种有 ：
１ ）石 油 沥 青 （ ｉ ｍｅ ） 石 油 沥 青 是 原 油 蒸 馏 Ｂｔ ｎ ： ｕ 后 的残 渣 。根 据提 炼 程度 的不 同 ， 在常 温下 呈 液体 、 半 固体 或 固体 。 闪点在 ２ ０ ３ ０℃之 间 ． 点 比闪 其 ４～３ 燃
ｃｒ ｓｏ ｄｎ ｌ ｒｑ ｉ ｍ ｎ ，ｉｅｅ ｔｔｌｓ ｆ ａｇ ｏ （ ｃｕ ｉ ｔｇｒｓ ｌ ａ ｄｉｄ ｐ ｎ ｅ ｔｓ ｌ） ａ ｄ ｏｒ ｐ ｎ ｉｇ ｕｅ ｅｕｒ ｅ ｔｄｆ ｒｎ ｓ ｅ ｒｏ ｌ ｉ ｌｄｎ ｉ ｅｅ－ｔ ｅ ｎ ｅ ｅ ｄ ｎ— ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｅ ｆ ｙ ｏｃ ｈ ｄ ｎ ｇｎ ｙ ｎ ｙ
国”经 济迅 速发 展 ，基础 建设 对 沥青 需求 量 不断增
整体式液货舱沥青船温度场及温度应力分析
温液货时液货舱 的稳态温度场 ，并在此基础上对船体结构进行 了温度 应力校核 ，同时还对 不同的绝缘层敷设方案 给船体结构强度 带来 的影响作 了分析 。 关键词 ：沥青船；整体 式液 货舱 ；温度场 ；温度应力；有限元分析
中图分类号 ：Ｕ６ ７ ４ ． １ ３ ３
文献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：２ ０ ９ ５ — ４ ０ ６ ９ （ ２ ０ １ ３ １ ０ １ ． ０ ０ １ ２ ． ０ ５
ｒ ＲＡＮ， ＮＡＳ ＴＲＡａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｉ ｒ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ａ ｄ ｙ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｕｒ ｔ ｅ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ
沥 青船所 载运 的散 装石 油沥 青 ，温度 通常 控制在 ｌ ２ ０ ～１ ８ ０ ￣ Ｃ之 间【 ２ ］ 。根据 其液 货舱形 式 的不 同，沥 青
船 通常 分为整 体 式和独 立式 两种 。对 于整 体式 液货 舱 ，高 温液 货直接 作用 于主船 体结 构 ，较 大 的温度梯 度
使 船体 结构 中产 生 了相 当量 级 的附加 温度应 力 ，危 及结 构 的安全 。因此 ，对 这类 沥青 船进 行温度 场和 温度 应 力分 析十 分必 要 。
ｏ ｆ ａ ３ ８ ０ ０ ｔ ａ ｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ｌ ｏ ａ ｄ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｃ ａ ｒ ｇ ｏ ｅ ｓ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ＭＳ Ｃ
5900DWT沥青船开发和设计
付了 7 艘
济建设中 发挥着 重要作用
�
船舶概况
的石 油沥 青 的专
经济 的发 展 加 大了 公路 建设 的投 资力度 国 家公 路 该船 是可 运载 温 度高 达 200 �
� 建设的大 � 发展 � 给 � 沥青运 � 输提供了 空前的 发展机遇 用 运输船 单 机 单 桨 单舵 球首 方尾 具 有首 楼和 为适 应沥青 运输 市场 的需 求 从 2003 年开始 � 5 层上 建 货舱 段采用 独特 的独 立式 液货 舱型 式 在 我院 与中 国远洋 运输 集 团 公 司旗 下的 中远 南方 沥 热 损失 温度 对船 体结 构材 料的 影响 和耐 腐蚀 方面 青运 输有 � 限公司 合作 开 发了 具有 独立货 罐型 式 符 明 显优于 整体 液货 舱型 式 合国 际海 事组织 关于 双壳 油轮 规范 要求 的新 型沥 青 专用 运输 船 随后 该 船主要 要素 如下 : 总 长 � � 1 06. 99 中 国远洋 运输� 集团 分别 与广 州中 船黄 埔 垂线 间长 1 01 . 50
5900
王 麟
பைடு நூலகம்
沥青船开发和设计
杨 军 蔡 烨
� 上海船舶研究设计院 �上海 �� ��� ��
�摘� 要 �5 9 00DW � T 沥青船是一种全新的船型 � 设计过程中需要考虑高温 热传导损 失 弹性联接等高温 船的特点 � 该船型采用独立液货舱的特殊结构形式 � ,并进行了有限元非线性校核 满足大部分油船的布置 其中管系布置较常规 船型更为复杂 �关键 词 �独立液货舱 弹性联接 有限元非线性计算 膨胀接头 �中图 分类号 � �U 6 74. � 1 3 +3 � 文献标识码 � � 文章编号 � 1001-4 6 24 2009 0 3 -006 2-04
沥青混合料运输过程温度离析的有限元分析
沥青混合料运输过程温度离析的有限元分析发表时间：2016-08-12T15:03:04.390Z 来源：《工程建设标准化》2016年6月总第211期作者：林先山[导读] 混合料采用覆盖，且运输时间不宜过长，并选择车厢尺寸较大的运料车，有利于减轻运料车内混合料离析程度。
林先山（广州市公路工程公司，广州，510730）【摘要】为探究沥青混合料运输过程的温度离析，本文利用ABAQUS有限元分析软件，通过构建运输过程中的混合料的温度场模型，模拟了不同配车方案下运料车内沥青混合料的温度场变化情况，结合运料车内混合料温差指标，选出温度差异最小的方案。
【关键词】沥青混合料；运料车配置评价；有限元法；温度场模型；温度离析；ABAQUS有限元软件引言：沥青路面施工机群的配置既要能保证整个施工流程的连续性，也应减轻运输过程中沥青混合料的温度离析程度。
而运料车配置作为沥青路面施工机群配置中一个重要的环节，其优劣性对沥青混合料的温度离析程度有着重大的影响。
本文利用ABAQUS软件，通过构建运输过程中的混合料的温度场模型，模拟了不同配车方案下运料车内沥青混合料的温度场变化情况，结合运料车配置的评价指标—运料车内混合料温差，对已配置的运料车方案进行评价，从而选出温度差异最小的方案。
1．运输过程中混合料热传递的影响因素国内相关研究表明，影响运料车内混合料热量损失总量和运料车内混合料温度差的因素可归纳为五个方面：大气温度、风力、运输时间、混合料覆盖情况、车厢几何尺寸[1]。
在实际工作中，拌合站与施工现场之间的距离可通过混合料的运输时间来反映，运料车的车厢尺寸能转化成运料车的几何模型，混合料的覆盖情况可以用混合料与空气的对热换热系数来表征。
本文主要针对一定的外界环境（大气温度、风力）下，研究不同的运输时间、混合料覆盖情况和车厢几何尺寸对运料车内混合料的温度场变化情况。
2．运料车配置评价指标沥青混合料中沥青和骨料的导热性能较低，热量从混合料料堆的中心向四面传导的速度相当缓慢，当运输车抵达摊铺现场时，卡车周边物料的温度会明显低于物料中部的温度。
沥青路面温度应力的有限元分析
受拉应力约为 0. 39 M Pa，在 14：00 处于最小拉应 力状态，其拉应力为 0. 16 M Pa. 土基的最大拉应 力约为 0. 19 M Pa，出现在 04：00. 土基的最小拉应 力很小，约为 0. 08 M Pa，出现在 14：00.
图 3 冬季道路各结构层在 1 d 内的温度变化 Fig. 3 Temperature changes w ithin one day in each lay-
在对道路在冬季时结构内部温度的变化以及 温度应力变化计算的基础上，对夏季时 1 d 内道 路结构内部温度以及温度应力的变化情况进行了 计算. 各结构层 24 h 中温度变化、温度梯度变化 和温度应力的变化情况分别如图 6 ～ 图 8 所示. 从计算结果可以看出，沥青路面表面的温度日波动 幅度最为明显，约为 26 ℃ （见图 6）. 在表面层底部 温度的日波动量约为 8 ℃ . 在基层底部，其温度日 波动量最大约为 3 ℃ . 在底基层底部，温度日波动 量仅仅只有 0. 5℃ . 对于土基，温度变化很小.
温度梯度是衡量结构内部温度不均匀性的指 标，在很小的范围里，温度梯度过大，就会产生明 显的温度应力. 在 1d 内结构个部分沿着纵向温度
第 26 卷
任德斌等：沥青路面温度应力的有限元分析
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梯度的变化如图 4 所示. 从图中可以看出，道路表 面温度梯度正负变化点分别 07：00 和 17：00，沥 青路面的表面层的温度梯度变化最为明显，14：00 出现最大正温度梯度，04：00 出现最大负温度梯 度. 表面层的温度梯度波幅约为 75 ℃ / m，面层的 厚度是 15 cm，面层上下的温度差为 1. 125 ℃ . 随 着深度增加，温度梯度的波将会越来越小，对于土 基，其温度梯度波幅约为 13 ℃ / m. 在1 d中，白天 正温度梯度和夜间负温度梯度在小范围内变化， 由此可以看出面层是最容易出生应力集中的地 方，道路的破坏也是从面层开始的.