船体局部强度实验.

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船舶强度核算—局部强度的校核

“ Q”轮许用均布载荷和集中载荷一览表
某轮车辆许用甲板载荷
堆积负荷
船舶局部强度
三、用经验方法确定的允许负荷 1．上甲板：允许负荷：
(kPa)
Hc—甲板设计堆高，重结构取1.5m,
轻结构取1.2m。
μ — 设计舱容系数。
三、用经验方法确定的允许负荷
2．中间甲板和底舱：
允许负荷：
实际值的计算
1）集中载荷 P ' 9.81W n
2）均布载荷
Pd
'
9.81 A
Pi
已知重量和底面积
已知高度和积载因数
Pd
'
9.81
hi SFi
四、船舶局部强度条件的校核
2．集装箱船局部强度条件的校核步骤：
1）计算实际值：Pc=∑Pi 2）查取允许值：Ps 3 ) 比较：Pc≤ Ps
四、保证满足船舶局部强度的措施
任务二：局部强度校核
船舶局部强度
一、船舶局部强度概述局部强度(local strength)：船体结构具有抵抗在局部外力作用下产生的局部极度变形或损坏的
能力。重点考虑的船体局部位置：甲板、平台、舱底、舷侧、舱口、首尾
等。船舶必须满足局部强度条件。
船舶局部强度
二、局部强度的表示方法许用符荷的表示方法：船体局部的允许负荷量可在船舶有关资料中查取。 1．均布载荷：kPa 2．集中载荷：kN 3．车辆甲板负荷：车轮 4．堆积负荷：集装箱
1）考虑船龄
2）货物均匀分布
3）加横跨骨材的衬垫
4）舱盖上不装重货
5）散货平舱
6）控制落底速度
7）注意局部强度的校核
(kPa)
H d — 舱高。无设计值时，取rc=0.72 t/m3, 重结构取rc=1.2 t/m3。 rc =1/μ

第三章：局部强度

船底板架
对于舱长很短的船底板架（例如，舱长与板架计算宽度之比小于0.8时），为确定这种板架中桁材的弯曲应力，可将中桁材当作单跨梁处理。近年来，有限元方法的应用，使得过去近似计算中的一些难题得以解决。例如船底板架中构件大小形状等的不同，间距的不同等。但是在按有限元计算板架强度时要注意下列事项： 1.构件计算尺寸应按实际外形选取，一般不作任何假定和简化。
桁架：几何不变性由足够数量杆件来保证。桁架传递的只是轴力。
计算简图和力学模型
工程上的实际问题并不是理想的刚架或者是桁架，所以只能根据实际传递力的情况来判断用刚架还是桁架来作为模型。船体肋骨框架各构件连接有肘板连接，节点刚性极大，约束角位移，所以简化为刚架，节点为刚性节点；工程上的桁架节点不是理想的铰支，而是近似刚性节点，但仍简化为桁架计算，是因为在对比轴力和弯曲内力后，前者远大于后者，可以将后者忽略不计，故计算时仍按照铰支算。
船底板架
• 内底板结构分析
内底板要求：计算应力不与总纵弯曲应力合成叠加。横骨架式内底和外底板一样，计算时考虑缩减。
甲板板架
上甲板是船体等值梁的上翼板，是保证总纵强度的最重要组成部分之一。下甲板主要承受的是货物重量，局部强度问题在这一部位尤为重要。横向载荷是甲板板架局部强度计算的主要载荷，无论是上甲板还是下甲板。横向载荷的主要来源是堆积货物和甲板上浪，尤其是甲板上浪而造成的积水，是一定要考虑的。货船对露天甲板堆积木材有着规范规定，所有的计算最后都要转化为水头高度来计算。
计算简图和力学模型
• 小结
确定结构计算的力学模型时，确定结构计算的力学模型时，必须从实际出发和分清主次。清主次。实际出发：考虑结构的布置和构造，了解结构受力状态的实际情况；

半舱货船局部强度计算研究

３载荷与边界条件
３１计算工况．根据本船正常运行情况，定本船１确０种工作
２船舶的有限元计算模型
依据结构设计图纸，建立中部１／段＋舱２舱１段＋／段结构（５－７）１２舱１拌５的三维有限元模型（如
船舶建造之初，需要运用有限元仿真进行结构强度校核计算。通过有限元计算，节约建造周
１；：在一些过渡、接处采用了少量三角形单元。２连梁单元依板单元的边建立；梁单元按照设计
期，确保建造安全。本文以半舱货船为对象展开研究。对该半舱货船舱段结构进行了详细的有限
第４期
机电技术
１４３
半舱货船局部强度计算研究
王修敏仇远旺任荣社田野吕运
（军蚌埠士官学校机电系，安徽蚌埠２３１）海３０２
摘
要：半舱货船的主尺度或结构构件的选取超过规范要求值时，需要利用有限元软件对半舱货船进行局部强度校
图１示）所。计算模型中采用了以下２单元：板种
（ｈｌ单元模拟外壳板、甲板、内底板、内舷板、ｓｅ１）
载况（表２所示）如。
表２船舶运行工况
腹板、横舱壁、货舱围板等板壳结构；￣（ａ）ｂｍｅ单元模拟各种构件上的骨材。模型中考虑了船体
元建模，利用有限元分析软件，根据ＣＣＳ规范对
考虑截面、方向和偏心。结构模型中共有２８７２个节点、６１１７个单元、

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体极限强度试验及数值模拟研究近年来，随着船舶设计技术的发展，船体极限强度的研究变得越来越重要。

船体极限强度是指一个船体在遭受恶劣海况作用后，能够抵抗有效力、安全运行的最小强度。

有效的船体极限强度研究，不仅有助于船舶设计评估、船舶结构强度安全性验证，而且对船体的研究也有重要的意义。

船体极限强度研究一般分为试验和数值模拟两种方法。

试验是实际模拟在海上条件下船体承受恶劣海况作用后所受到的作用力。

该试验是通过实验船体实测极限强度和表征船体极限强度的参数，从而获得船体极限强度的准确值。

数值模拟是通过用计算机建立船体极限强度研究的数学模型，模拟船体在恶劣海况作用后所受到的力，并计算船体的强度参数。

该方法可以有效地模拟复杂的海况作用，以及船体在弯曲、压缩、环向剪切等情况下的反应，从而准确地得出船体极限强度的真实值。

针对极限强度的研究，从实验的角度看，关键要考虑的因素包括船体结构形式、外形及尺寸、物料性能及构件设计、施工质量、放置状态等。

此外，还需要考虑海浪参数、潮汐参数、气象参数等条件，以及船体在恶劣海况作用下的极限强度变化规律。

而对于通过数值模拟来研究船体极限强度，关键要求是建立准确的有限元模型，根据船体的受力情况，按照计算机网格分解的方式，运用有限元技术对船体结构的极限强度实施数值模拟分析。

在实际应用中，船体极限强度的试验和数值模拟研究应该是相辅相成的，在校核船体极限强度时，应该采用综合测试方法，在试验结果与数值模拟结果相协调的前提下，最终确定船体的极限强度值。

只有采用这种方法，才能更准确地预测船体的极限强度，提高船体的质量水平，从而实现船体的安全性。

综上所述，在预测船体极限强度的过程中，试验和数值模拟的综合应用可以大大提高船体极限强度的精准度，从而更好地保障船舶安全运行。

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体极限强度试验及数值模拟研究近年来，海洋信息化建设紧随政府倡导发展战略，随之而来的是船舶轻质化和安全高效化的趋势。

因而，船体极限强度研究显得尤为重要，可以有效降低船舶建造成本和损耗，促进船舶安全有效运营。

船体极限强度是船舶安全性能的重要指标，其试验可以给出更为准确的结果。

根据国际水上运输机构的规定，船体极限强度试验必须进行，以确保船舶结构的安全性。

船体极限强度试验是通过实验室环境下对船舶结构进行压力性能测试，以确定其承载能力。

此外，还可通过测试来确定船舶材料的曲应力、强度、延性以及产品的可靠性等性能指标，以评估船舶结构的安全性能。

随着海洋信息化的发展，数值模拟技术也被广泛应用于船体极限强度的研究中。

这种技术可以使用有限元分析方法，以模拟船体极限强度试验，得出准确的结果。

这一技术也可以更好地解析复杂的流体动力学场，如船舶在不同海浪环境下的行为特性，从而为船体极限强度试验提供更加准确的结果。

基于上述思路，研究者们提出了一种计算船体极限强度的数值模拟技术。

该模型采用有限元分析方法，更好地模拟实际试验情况，其定性和定量结果也更加准确。

这种技术可以分析复杂的流体动力学场，并解析船体极限强度测试结果，为船舶安全性能评估提供有效依据。

然而，有限元分析技术本身不是一种完美的技术，精度模型的建立也存在一定的局限性。

针对此，研究者们建立了一种以增加船体极限强度试验的准确性为主要任务的新方法。

该方法以结构安全性评估和数值模拟为基础，并采用模型识别和模型修正的方法，以确保数值模拟的精度，保证船舶安全性能的高效性。

总的来说，船体极限强度研究显得尤为重要，通过实验室环境下对船舶结构进行压力性能测试，可以确定其承载能力，从而提供安全有保障的船舶运营。

而数值模拟技术也被广泛应用于船体极限强度的研究中，研究者们提出了一种计算船体极限强度的数值模拟技术，此外还建立了一种以增加船体极限强度试验的准确性为主要任务的新方法，以便能够更好地解决复杂的流体动力学场，为船舶安全性能评估提供有效依据。

船体结构强度试验规范

船体结构强度试验规范1 范围本规范规定了舰船船体结构强度实船试验的试验方法。

本规范适用于舰船船体结构强度实船试验。

2 试验目的测定舰船船体结构强度,发现舰船设计和建造中出现的某些缺陷；检验理论预报的精度和可信度；保证舰船船体结构的可靠性。

3 试验仪器、设备3.1 保证船试验时必须提供保证船，该船应能在试验所要求的浪级下安全航行并履行其工作职责。

3.2 测试用仪器应选用具有多通道并能长期保存记录的电子测试系统。

通常由电阻应变片（传感器）、补偿片、静态或动态电阻应变仪（放大器）和记录器数据分析仪组成。

测试系统应具有良好满足被测物件要求的幅值线性，并能适应船上工作环境（温度、湿度及其它干扰）。

测试用仪表应按国家计量法的规定经过计量检定合格并处在规定的有效周期内，其量程和精度与试验检测的要求相适应。

试验前后应对所有仪器仪表检查、校验和标定。

在试验现场待试期间应保持良好状态。

3.3 测试仪器仪表的安装粘贴应变片前，待测部位表面要进行磨平和清洁处理。

应变片的粘贴（胶粘剂、粘贴、接线和保护涂层等）要严格按照制造厂说明书的要求进行。

应变片要粘贴牢靠，方向要正确，贴好的应变片应具有防水绝缘措施。

测试仪表应按照测试项目的要求及有关操作规程安装在合适的位置上，并有安全可靠的固定措施。

防止在试验过程中因松动、振动及外界环境等因素影响测试结果的正确性。

4 试验条件4.1 试验海区静力试验应选在无风无浪的缓流静水区域。

波浪中强度试验要求试验海区应开阔，海区水域应大于30 n mile X 30 n mile，海区应有足够水深，建议按表l选择试验海区的水深。

表l 试验海区的水深要求浪级３４５要求水深m ≥３０ ≥４５ ≥８０4.2 舰船状态4.2.1 静力试验测试前舰船应处于空载状态。

4.2.2 试验前后应检查并记录舰船的艏艉吃水，估算舰船的排水量，重心高度，横稳心高等。

5 试验项目5.1 波浪用测波仪测量波浪长度，波高，波的周期等，在罗经上判断浪向并记录。

船体强度研究现状及对船舶航行的意义

船体强度研究现状及对船舶航行的意义摘要：近些年来，在我国科技不断发展的背景之下，越来越多的先进船舶被研发出来，但是在船舶制造技术的不断发展之下，船舶的强度问题越发成为被人们所广泛关注的话题。

船舶在航行的过程中都在承受着各个方面的力，因此船体的强度对于船舶的使用而言具有重要意义。

因此本文围绕船体强度以及船体强度对船舶行业的意义展开研究。

关键词：船体强度研究现状船舶航行一、船体强度的研究意义船只在制造的过程中，由于制造材料自身缺陷、制造工艺等原因会使船舶在制造的过程中产生残余应力。

并且船舶再投入使用之后会受到风、浪等外在的作用力，总的来说，船舶在使用的过程中随时都在受力。

那么对于船舶的使用而言，使用的安全行是最为重要的，只有在保障安全使用的前提下才能够体改它的经济性能与使用功能。

不同类型的船舶有着不同的结构，所以船舶的受力情况是不相同的。

以散货船只为例，散货船只所载的货物与装载受力情况使得散货船只比其他船只更容易老化，因此这就在一定程度上增加了发生事故的概率，其中装载量达到两万吨以上的船只与散装固体重货的船只发生事故的情况最多。

据相关数据显示，散货船只在恶劣的海况下行驶，由于结构损坏而引发货舱浸水从而导致船只沉没是事故的主要原因。

对于集装箱船只而言，其为了保障高效率的装卸，货舱的开口将会非常大，一般货舱口宽度为船宽的80％左右，有的甚至达到89％以上，其船体的纵向、横向及抗扭的强度将是一个不容忽视的问题。

对于大中型船舶，载重量与极限强度基本保持线性关系。

对极限强度的主要影响参数有屈服应力、杨氏模量、初始变形、焊接残余应力以及平均板厚等。

因此，船体强度分析是必不可少的。

二、船体强度的研究现状2．1船体强度数值计算概述船体结构有着不同的模型单元，例如纵骨、肋板、加强板、分段、总体。

对船体结构的受力状态分析，主要采用有限元软件，建立模型单元，对船舶结构进行有限元分析是一项复杂的系统工程。

模型范围、单元类型和尺寸、边界条件、加载方式的选取和初始缺陷的模拟等工作必须合理有效，否则直接影响计算效率和精度。

3船体局部强度及设计分析

3船体局部强度及设计分析船体是船舶的主体结构，必须具备足够的强度来承受各种静力和动力荷载。

船体的设计分析是为了确保船舶能够在各种工况下保持稳定和安全。

本文将对船体局部强度及设计进行详细分析。

首先，船体局部强度的设计要考虑到各种荷载条件，包括船体结构自重、载重荷载、海浪荷载、冰荷载等。

船体结构的自重是指船舶各部分结构的重量，包括船体钢结构、设备、货物等。

在设计时，需要考虑到船舶的设计船型、船舶使用的材料和施工工艺等因素，以确保其自重能够合理分布并得到有效支撑。

其次，船体的强度设计还需要考虑到各种荷载条件下的应力和变形问题。

船舶在载重荷载作用下会产生垂直和水平方向上的应力，这些应力需要被结构材料所承受。

同时，船舶在航行过程中还会受到海浪力的作用，这需要通过船体的设计来减小波浪对船舶结构的影响。

此外，对于在极寒地区航行的船舶，还需要考虑到冰荷载的影响，确保船舶的结构能够抵御冰的碰撞和压力。

在船体局部强度的设计中，为了提高船舶的安全性能，还需要进行局部应力和材料的疲劳分析。

疲劳是由于连续荷载的作用而导致结构材料发生裂纹和断裂的现象。

船舶在航行过程中会受到反复变化的荷载作用，因此需要对结构材料进行疲劳分析，以确保其能够经受住长期的使用。

在船体设计分析中，还需要注意各个局部结构之间的连接方式和强度设计。

船体的不同局部结构需要通过特定的连接方式来保证整体的强度和稳定性。

连接方式可以采用焊接、螺栓连接等，需要考虑到连接部位的强度和刚度，以及船体不同局部结构之间的相互影响。

总之，船体局部强度及设计分析是船舶设计中十分关键的一部分。

只有通过合理的设计和分析，才能保证船体的强度，以及在各种工况下的稳定性和安全性能。

随着船舶设计和建造技术的不断进步，船体局部强度及设计分析也将不断发展和完善，为船舶的安全运行提供更好的支持。

研究船体典型结构局部强度考核试验模型设计

研究船体典型结构局部强度考核试验模型设计发表时间：2017-07-26T15:47:04.643Z 来源：《防护工程》2017年第7期作者：晏莎叶帆[导读] 我国并未大规模进行实船的爆炸破坏试验，仍然以模型分析为主，侧重所用模型的相似性。

武汉船舶设计研究院有限公司湖北省武汉市 430000 摘要：针对纵向桁架、实肋板、交叉梁及板架等船体典型结构，提出便于进行操作的模型试验方法，并采用有限元软件分析板架爆炸破坏响应，比较不同模型在各工况下的响应规律，以此明确为实现不同目的而进行设计的最佳方案。

关键词：船体典型结构；结构局部强度考核；试验模型设计；仿真目前，我国并未大规模进行实船的爆炸破坏试验，仍然以模型分析为主，侧重所用模型的相似性，通常在尺度较大的缩比模型中进行试验和分析。

然而，如果模型有很大的缩尺比，不仅难以解决相似律方面的问题，而且完成换算后难以保证准确性，最终的试验结果无法正确衡量船体强度及抗爆能力。

为此，本文提出一套全新的试验模型设计方法。

1试验模型及其浮态设计1.1试验模型根据某一舰船主体结构按照1:4比例设计出的局部架体与构件模型，模型的尺寸视实船几何尺度而定。

a、b两模型取纵向桁架与实肋板；c模型是由交叉构件和主向梁构成的复合结构；d模型取双层底板架。

因模型尺度适中，所以模型破话试验较易进行，d模型在试验中的变形范围及变形量均可对实船结构进行模拟[1]。

1.2浮态设计由于模型要在水中进行爆炸破坏试验，所以每一个模型都要具备一定浮态，这是确保试验能够顺利进行的基础。

按照试验提出的要求，模型所受浮力不能小于其自重，以此使模型可以浮在水面上；此外，又因模型的体积相对较小，可灵活的进行操作，所以并不需要对所有模型都实施浮态分析，保证其自重小于浮力即可。

如果模型自重大于浮力，则可采取外加牵引进行处理。

2模型试验仿真分析2.1设置试验工况对方案中的四套模型设置三种爆炸试验工况。

不同工况的爆炸位置（模型正下方）、药量相同（8kg），不同点为爆炸距离及其形成的冲击因子，爆炸距离按照从远到近的顺序依次为10m、8m和5m，分别对应0.28、0.35和0.57的冲击因子。

船体局部强度实验.

船体局部强度实验一、目的和要求通过实验，可以在学会船体总纵强度的计算方法、学习测量结构应力的电测实验方法的基础上，了解除总纵强度以外的船体局部强度的测量方法及分析方法。

二、实验原理把船体作为一等效船体梁，当船体梁受到中拱或中垂弯矩弯曲时，可以计算出梁上各测点处的应力；也可以用电阻应变片测量出各测点处的应力。

计算各测点处的应力 d i=MZi / I但是，船体结构上，有些部位不符合等效梁的理论，用等效梁理论不能计算出其应力状态，比如，上建不是百分之百参加总纵强度，横仓壁上的应力是如何分布，外板与板架的应力又如何分布，等等，只能用测量的方法测出来。

测量方法用得最多的是电测法。

电测法，即电阻应变片测量应变方法。

其原理是：把应变片牢固的粘贴在构件的测点上，当构件被加上载荷时，就会变形，不是伸长就是缩短，应变片也随着一起变形，应变片伸长时其电阻值增大，应变片缩短时其电阻值减小，把应变片接成电桥，就可以得到电信号，再经放大和显示，即可得到微应变读数。

再用虎克定理即可求出测点处的应力。

三、实验装置1. 钢质结构船模2. 程控电阻应变仪3. 船模加载架4. 油压加载机5. 压力传感器及显示器6. 直尺及工具图3-1钢质结构船模图3-2程控电阻应变仪（主机）图3-3船模加载架图3-4油压加载机图3-5压力传感器及显示器四、实验步骤电测法测量船体总纵弯曲应力的一般步骤为：1、根据相似理论，设计和制作船模。

本次实验船模为大开口驳船型式，钢质，尺度为8.5m x 1.6m x 0.9m。

记录各构件的尺寸。

2、设置应变片测点，粘贴应变片。

在船模测试段上取一横剖面，分别在底板、船侧板、主甲板上布置测点。

均为单向片。

计算应力的相应点与应变测点一致。

并记录每个测点编号的位置尺寸。

L3t A LJP 皿I I』图2测试剖面构件尺寸及测点布置3、安装船模。

把船模装在特制的加载架上，用油压千斤顶加载并用力传感器监测。

记录加载的有关尺寸。

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体极限强度试验及数值模拟研究近年来，随着经济全球化，海上交通运输量的不断增加，船体结构的稳定性和耐久性在船舶安全和结构完整性的重要性上有着日益重要的作用。

船体的极限强度试验也越来越受到注意，它是船体结构耐久性的重要参数，关系到船体结构的安全性、经济性及功能性。

因此，对船体极限强度的研究，对加强钢结构船舶设计和服役具有重要意义。

在船舶制造中，传统的船体极限强度试验局限于人工模拟，工作负荷大且工作量众多，研究受到一定的局限性。

因此，采用目前非常发达的数值模拟技术，如有限元分析，将成为未来船体极限强度研究的主要手段。

有限元分析的计算量小，可以根据不同的船体结构，在较短的时间内得到结构形式、尺寸及材料等各方面的最佳设计参数，以满足特殊应用要求。

本文旨在研究有限元分析在船体极限强度试验中的应用，探讨在设计、建造及服役中对船体强度试验的要求。

第一部分简要介绍了有限元分析的基本原理、应用及有限元分析软件的使用。

第二部分，主要针对船体极限强度试验建模过程中的船体结构的复杂性，讨论不同的模型及参数的计算方法，并对计算方法进行验证。

第三部分，对模型进行计算，将计算结果与实验结果进行比较，定性分析和定量比较，以评价有限元分析在船体极限强度试验中的精度和可靠性。

最后，讨论了有限元分析在船体极限强度试验中的应用及发展前景。

船体极限强度试验作为船体设计和服役中的重要参数，其精确度决定了船体结构的安全性、经济性及功能性。

在传统的人工模拟的基础上，利用有限元分析技术，可以根据不同的船体结构，准确快速地计算得出船体极限强度，可以改进船体结构的设计和服役，提高船体结构的耐久性和安全性。

综上所述，本文通过对比实验和数值模拟，评估了有限元分析技术在船体极限强度研究中的可行性和实用性，为今后船体设计和服役提供了方法及见解，并为船体结构的非线性分析和模拟提供了参考和借鉴。

3船体局部强度及设计分析

第三章船体局部强度及设计分析船体的主体结构主要由船底、甲板、船侧和船壁组成，在外载荷的作用下，船体局部强度设计计算，是把船体分离成板架、框架、连续梁和板来进行计算的。

近年来，由于有限元法的发展，主船体还可以离散成一个空间骨架粱系进行计算。

本章主要是在已学过的船舶结构结构力学基础上，运用船体结构的基本知识，在中剖面设计基本完成，总强度校核已经进行的前提下，对局部强度进行分析，以确定结构布置原则和决定构件尺寸的方法。

应当指出，把主船体分成各种板架进行结构分析和设计计算，是带有一定近似性的。

因为板架之间是彼此连接和相互支持的，各构件之间有其内在联系，他们这种关系在计算中是用简化了的边界固定情况来表达的，这当然是带有一定近似性的。

因此，在板架设计计算时最好再辅助肋骨框架的校核计算，如条件允许，把船体当成梁系用有限元法进行结构分析就更为精确了。

3.1 结构的计算简图及合理设计船体结构的强度计算，首先应根据结构的实际受力情况，对具体结构进行抽象和简化，得出计算简图—力学模型，然后对计算简图采用力学分析的方法进行结构分析，将结果用于结构设计。

所谓结构的计算简图，就是代表实际结构的经过简化的计算模型。

因为实际结构是非常复杂的，完全按结构的实际情况进行力学分析是不可能的，也是不必要的。

因此，对实际结构进行力学计算之前，必须对力学加以简化，略去不重要的细节，表现其基本特点，用一个简化的图形代替实际结构。

既然计算简图是结构计算中用以代替实际结构的一个模型，它必须满足下列要求：（1）反映实际结构的工作性能；（2）便于计算。

3.1.1 计算简图的确定实际结构往往比较繁杂，各部分之间存在着多种多样的联系。

如何对各种联系进行合理的简化，是确定结构计算简图的一个重要问题。

要对各种联系进行简化，就要分析联系的性质，找出决定联系性质的主要因素。

从以下的分析中可以看出：决定联系性质的主要因素是结构各部分刚度的比值，即结构各部分的相对刚度。

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体极限强度试验及数值模拟研究随着经济的发展，船舶制造业发展越来越快。

不断完善成熟的技术和测试方法，在生产过程中，船体结构强度是控制船只安全性能的重要因素。

因此，针对先进的船体结构，必须进行极限强度试验，以确定船体强度性能。

船体强度计算分为实际试验和数值模拟两种方法。

实际试验是利用船只本身构型和材料特性，在模拟实际桥头环境的试验中，直接应用船体结构部件的极限强度。

由于有限的实验设备和研究时间，实际试验技术的应用有限。

此外，实验数据的精确性有待于进一步的研究进行确定。

模拟数值方法可以有效地代替实验，解决实验技术受限的问题。

基于模拟数值分析，首先可以确定船体结构部件的尺寸、材料参数和加载条件，并可以评估船只在不同作用载荷下的结构强度。

使用模拟软件，可以根据具体的建模和分析需求的灵活配置，轻松解决复杂的设计和分析问题。

船体强度极限计算中，模型完整性和准确性是至关重要的。

为了确保模拟数值分析的准确性，必须考虑边界条件和各种潜在的工作状态，同时仔细检查模型中的许多参数。

在有限元技术发展到一定阶段之后，船体强度分析模拟计算得到了很大发展，可以使用对船体极限强度性能的评估更准确、更严格。

船体强度试验和数值模拟技术的有效结合，是船只设计、构建和维护过程中不可或缺的步骤。

试验技术可以有效地验证数值模拟技术的结果，而数值模拟技术可以为考虑复杂情况下船体结构极限强度的安全性提供更加可靠的数据分析，使船只能够更加安全地运行。

综上所述，船体极限强度试验和数值模拟研究对船只的安全性能具有至关重要的意义。

提高船体极限强度性能，提高船只的安全性，降低故障率，这些问题都需要有效的船体极限强度试验和数值模拟研究。

不断完善模拟数值分析技术，为船只设计、建造和维护提供强有力的技术支持。

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体极限强度试验及数值模拟研究摘要：船体极限强度是船体安全可靠性的重要指标，其研究不仅具有理论意义，而且具有重要的实际意义。

本文以船体水压强度为研究对象，将试验和数值模拟相结合，对船体极限强度进行了研究。

通过实测和分析，我们获得了船体的极限强度，并用数值模拟的方法验证了该结果的准确性，从而实现了船体极限强度的深入研究。

关键词：船体极限强度；水压；试验；数值模拟一、研究背景船体极限强度是船体安全可靠性的一个重要指标。

由于船体在实际应用过程中，受到水压、波浪、风荷载等复合力作用，其强度要求较高。

所以研究船体极限强度，不仅具有理论意义，而且具有重要的实际意义，对于提高船体设计及制造水平具有重要意义。

二、实验方案实验使用了比较典型的船体模型，尺寸为90cm*4cm。

实验装置由液压缸、试验架、计数器、水箱、排气阀、测量仪表组成，如图1所示。

液压端的液压缸供液压，由此可以调节模型受压的水头，控制模型在测试前的水头初始值。

实验过程中，船体模型会按照系统改变设定的压力值，然后通过计数器测量模型延性起裂的次数，从而准备获得船体极限强度曲线。

三、数值模拟为了验证实验结果的可靠性，本次研究还开展了数值模拟研究，使用ANSYS软件进行了模拟。

该软件是美国Ansys公司的一种有限元分析软件，具有强大的求解性能和精确的模拟能力，主要用于解决复杂结构力学问题，非常适用于船体极限强度研究，因此本文采用ANSYS 软件对船体极限强度进行了数值模拟研究。

四、结果分析本次实验中，实验测试证明，当模型处于0.3MPa的水压下，船体模型开始延性裂纹扩展，再增加水压，船体模型最终破裂，达到极限强度。

由此，可以得出船体模型的极限强度为0.48MPa。

同时，本文采用数值模拟的方法，也得出了模型的极限强度，结果为0.44MPa，和实测结果基本一致。

因此，本文的实测结果得到了数值模拟的验证，也表明了实验结果的可靠性。

五、结论本文以船体水压强度为研究对象，将实验和数值模拟相结合，对船体极限强度进行了研究。

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体极限强度试验及数值模拟研究
近年来，在水下作业的船舶风险增加，船体强度也随之受到重视。

船体强度是指船体结构能够承受的最大荷载，它不仅决定了船体能否在恶劣环境下安全地运行，而且不同的船体强度对设计和维护也有很大的影响。

因此，强度研究成为船舶设计和维护领域中不可或缺的一部分。

船体极限强度（LST）试验是评估船体抗弯、抗剪和抗曲扭强度
的一种重要手段，其可以表征船体的结构特征，提供研究人员扩充其他分析手段的重要依据。

近年来，随着船体结构精度越来越高，船体强度研究也逐渐增加。

然而，由于船体极限强度的测试要求较高，而且船体实验测试的成本也比较高，实际应用中一般会采用数值模拟的方法，进行经济评估。

本文对船体极限强度试验及数值模拟研究进行了着重介绍。

首先，总结了船体极限强度试验的历史发展，以及各种试验方法的优缺点。

然后，介绍了数值模拟的方法，包括建模、材料参数预测、模拟分析和无穷负载测试，讨论了船体有限元分析的应用、局部支撑条件和动态分析等内容。

最后，介绍了在试验和分析中有效应用细节及其用途，从船体层面讨论了有关试验和分析的经验总结，并提出了有关优化和研究开发建议。

综上所述，船体极限强度试验和数值模拟是一种有效的船体强度研究方法，可以提供最好的抗强度评估，更好的维护和安全性。

与传统的试验方法相比，数值模拟表现出较强的优势，从而在船体强度研
究中发挥重要作用。

未来，船体极限强度试验和数值模拟技术将继续深入研究，以保证船舶安全运行。

第三船体结构局部强度计算

特点可大大减少未知量的数目。如果结构与载荷都是对称的，可取一半结构进行计算，在对称面的各节点加上适当的约束，如下图(a)所示。
如果结构具有纵、横双重对称性，载荷也可对称，则可取 1/4结构进行计算。例如受均布水压力作用的双层底板架，如下图（b）。
当结构对称、载荷不对称时，可将载荷分解为对称与反对称两种情况计算，然后迭加。如图所示的肋骨刚架的弯矩，可用图（b）和（c）两刚架计算结果合成得到
2、船底纵骨简化由于实肋板刚性远大于纵骨，可视为纵骨的刚性
支座，又因变形的对称性，计算船底纵骨强度时可按两端刚性固定的单跨梁来进行。
3、甲板纵骨简化在船舶中垂弯曲时受轴向压力作用，纵骨稳定
性计算时，根据其变形特点可作为两端自由支持的单跨梁来计算。
4、肋骨框架简化由于肋板刚度远大于肋骨，故肋骨下端刚性固定；
1.甲板板架的强度计算有图为典型的纵骨架式甲板板
架，有半纵舱壁或在舱口端梁中点设置支柱。甲板纵桁和舱口端梁的计算可简化为图（b）和（c）的计算模型，其中荷重可化为：
q0
1 2
(B1
b1 )h
q1
1 2
(B1
b1 2
)h（当纵中剖面有半纵舱壁时）
式中h 计算水头高度。
甲板纵桁归结为刚性或弹性固定在横舱壁上，并有中间弹性支座（舱口端梁）的阶梯型变形断面梁的计算。舱口端梁对甲板纵桁的弹性支座的柔性系数A=v/R=v。
中拱状态时此水头不得小于0.6D（D为型深）；在局部强度计算时，船底板架计算水头高度取为h=型深（D）。船底板架的设计不仅应满足船体总纵强
度的要求，而且要保证能够承受上述各种局部载荷的作用。
1、船底外板的强度计算对于横骨架式板格，若c/s>2，

船体局部强度实验.

船舶强度核算—局部强度的校核

第三章：局部强度

半舱货船局部强度计算研究

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体结构强度试验规范

船体强度研究现状及对船舶航行的意义

3船体局部强度及设计分析

研究船体典型结构局部强度考核试验模型设计

船体局部强度实验.

船体极限强度试验及数值模拟研究

3船体局部强度及设计分析

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体极限强度试验及数值模拟研究

船体极限强度试验及数值模拟研究

第三 船体结构局部强度计算

第三船体结构局部强度计算