船底板架屈服强度分析
船底板架屈服强度分析
模型要求
• 板采用4节点四边形板壳单元（1D/Beam） • 所有肋板上施加均布载荷 q=237441N/mm的静载荷； • 端点均采用刚性固定。
有 限 元 分 析
进 入
建 立 几 属 性 定 义
载 荷 边 界 条 件
提 交 计 算
结 果 导 出
Patran
结果出图
船底板架屈服强度分析
问题描述
该实例利用数值仿真软MSC/Nastran 计算17.6万吨散货船第5货舱甲板板架在 局部载荷作用下的静态响应过程。将相邻 的两个横舱壁之间的纵桁、横梁简化成船 底。
材料属性
• Constitutive Model: Linear Elastic • Elastic Modulus=2.1e5 • Poisson Ration=0.3
中间处肋板
图7 位移图 梁的最大位移出现在跨中2.3×102mm。
边缘处肋板
图8剪力图 剪力的最大值出现在肋板两端，最大值为3×106N。
边缘处肋板
图9弯矩图 弯矩的最大值出现在两端，最大值9×109N/mm
边缘处肋板
图10位移图 肋板的最大位移出现在中部，4.4cm。
将以上结果汇总 :
最大剪力 最大弯矩 最大位移
谢谢大家！
3.2×1010N/m 中间处 6.2×106N m 肋板 边缘处 3×106N 肋板 9×109N/mm
2.3×102m m 4.4×10m m
• （1）梁的最大弯矩、应力、位移出现在中 段；梁的最大剪力出现在梁的两端； • （2）位于中间的肋板的变形及弯矩都比位 于边缘处的肋板的大； • （3）要提高船底板架抵抗静载荷的能力， 有以下几种措施：①增加底板的厚度；② 增加纵骨的剖面模数；③减小肋板间距； ④设置横向加强筋。
在设备激振力作用下船体板架结构的刚强度探析
在设备激振力作用下船体板架结构的刚强度探析【摘要】对船舶结构进行设计是，除了需要考虑板架自身的重量及设备的重量，还要考虑各种外力的作用，诸如：碰撞、海水的压力等。
还有一种作用力容易被忽视，即激振力。
船上有许多设备在运转过程中均会产生振动，形成激振力。
这就使得船舶板架还需承受激振力。
本文主要采用有限元软件ANSYS对船体受和不受激振力情况下的结构强度影响进行分析。
【关键词】激振力；板架结构；强度分析；应力；变形导语在设计船舶过程中，需要考虑船体结构能否满足各种工况下的应力要求。
船体结构所受荷载和工况有很多种。
荷载主要有货物荷载、结构自重、设备及其他荷载、海水压力、向前或向后冲力、试验荷载等。
多种应力有同时存在的情况，这使得船舶在满载情况下会受到复杂的应力，船舶结构的刚强度直接关系到船舶的安全性。
设计中，有一种作用力常常被忽视，即激振力。
激振力主要来自于船舶某些大型设备在运转过程中震动产生，具有持续性。
激振力会传递给船体板架结构。
基于此，本文通过有限元软件ANSYS对船体板架受到和不受到激振力工况下进行计算分析，研究船体板架的应力与变形状况。
一、建立船体板架模型本文所研究的船体板架主要由轻质板材和型材构成。
其中板材尺寸为4*4m，厚度为10mm，板材上加有横梁和纵梁进行固定，用以提升板架结构的强度，其中横梁采用球扁钢（尺寸为3*300mm），纵梁采用T型钢（尺寸为5.300mm）。
选用当前常用的ANSYS有限元建立板架模型，进入软件后，选择SHELL181四节点的壳体单元和BEAM188来构造板架板材和横纵梁结构（注：所选钢材密度Wie7800kg/m3，弹性膜量为2*1011Pa，泊松比为0.3）。
二、船体板架结构的受力情况分析（一）受力情况船体板架结构的受力主要有结构自重、设备重量及工况下应力作用。
工况下应力作用较为复杂，本文主要考虑板材直接受到的设备自重压力，在有限元模型中间2*2位置处收到面积荷载，约5000N的力。
面向对象的船舶板架稳定性分析程序
・４３６・图Ｉ整体静态关系示意图３．２面向对象设计面向对象设计是针对板架稳定性分析系统的一个具体实现，一方面是把面向对象分析的模型作为面向对象设计的一部分，另一方面是对具体实现中的人机界面、数据存储、任务管理等因素补充～些具体实现部分。
上节工作建立起来的静态类／对象模型可视为是一个零件库中的零件，而本节的主要工作就是把这些零件组装起来，形成可以完成板架静力分析及各类稳定性分析等任务的系统。
这些都是动态过程，而且与任务管理密切相关，其中包括对象的形成和初始亿，．总体刚度矩阵的形成，约束处理，载荷处理，方程组求解，位移与内力更新。
针对本系统的每个功能需要根据其特点进行相应的设计，然后进行相应的编程。
３．３前后处理前处理部分主要是建立起结构的计算模型，并将模型的各项数据传递给有限元计算程序。
这些数据主要包括：节点数、节点编号和节点坐标，单元数、单元编号、单元节点编号和单元几何、材料信息，边界条件，载荷信息等等。
数据传递可通过数据文件或数据库进行。
本系统编写的基于交互式、图形输入的有限元前处理程序，是在ＡｕｔｏＣＡＤ２０００平台上，采用ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ开发环境和开发工具建立起来的［２１。
ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ应用程序以Ｃ＋＋为基本开发语言，具有面向对象编程方式的数据可封装性、可继承性及多态性等特点。
用其进行二次开发的软件具有模块性好、独立性强、连接简单、使用方法、内部功能高效实用以及代码可重用性强等优点，并且支持ＭＦＣ（ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＦｕｎｄａｔｉｏｎＣｌａｓｓ）能简捷高效地实现许多复杂功能。
后处理主要是将计算得到的结果数据用图形直观的显示出来。
借助予ＡｕｔｏＣＡＤ强大的图形编辑功能来实现这一目的，绘制变形图、内力图、失稳波形图、振型图等。
３．４系统集成及界面前处理、后处理和板架计算程序是分别编制的，需要一个统一的界面将它们集成起来，以方便用户操作。
由于前、后处理程序的菜单都已添加到ＡｕｔｏＣＡＤ的菜单中，故本系统的主界面设计得非常简洁，如图２所示。
船舶结构强度分析.
船舶结构强度分析近几年来，国内船舶修理公司如雨后春笋般出现，修理任务急剧扩张，修理的船型也是多种多样，涵盖整个船舶市场。
而对船体结构的修理也是首当其冲，由于船厂的技术水平和工人技能等多方面原因，对于结构修理过程中拆换结构也会出现不同的修理方案，导致船舶结构在修理后出现异常情况。
因此对于船舶结构强度分析的提出是相当重要的。
其主导思想是在船舶修理的船体拆换强度分析的应用中，运用的基本计算原理和方法，是以船舶原理和船舶结构力学为理论基础。
在以往的工程实际中，修船工程技术人员往往忽略或者不重视将这些理论的知识与船舶修理工程充分地结合起来。
为了很好地说明这些基础理论在修船工程实际中的应用，本文将以船舶原理和船舶结构力学的基本理论，来阐述在船舶修理工程中的基本强度理论和基本计算原理及方法。
一、船舶结构力学在船舶工程传统意义上，船舶结构力学研究和解决船体结构在静力响应，即在给定的外力作用下如何确定船体结构（局部和整体）中的应力、变形情况。
在船舶修理工程中，因船舶在设计建造时已经对船舶的强度进行了计算和设计，所以要解决的问题就是强度计算，概括来讲，就是在船体结构尺寸已知的条件下，在给定的外载荷或工况下，计算出结构的应力和变形，并与许用值比较，从而判断船体结构的强度是否足够。
船体结构强度的计算是依据船舶原理的基本设计理念，运用理论力学和材料力学的力学基本理论来对船舶的结构强度进行计算和校核的。
二、力学模型和船体模型在船舶修理工程中的结构强度计算中，为了便于计算，须对实际的结构进行简化，在简化模型的基础上，施加外载荷，再运用船舶结构力学的基本理论和方法来计算船体结构的应力和变形情况。
为了满足计算的需要，可以将在船舶修理工程实际情况下的船体结构的简化模型分成两个类型，一是基于传统船舶结构力学基础上的“力学模型”，二是在便于现代计算机计算和有限元理论分析的“船体模块”，这两个类型有渐进的关系。
“力学模型”的建立是根据实际结构的受力特征、结构之间的相互影响以及对计算精度的要求等各个方面的因素来确定的。
15000吨甲板驳船结构强度计算分析
1
ELEMENTS
APR 23 2003 10:37:54
Z Y X
Hull Model(Unit:kg,cm)
练习
15000吨甲板驳船结构强度计算分析
• 典型横剖面示意图
典型横剖面示意图
LONG SP 508
支柱2 斜杆1
支柱3 斜杆2
4
支柱1 斜杆1
695 11 150 12
练习
底板
问题描述:
• 横舱壁上有竖向的板，其高达1244.5mm。因此不能作为梁 单元处理，模拟成板和杆。
• 边界条件：取板四边简支。 • 载荷：横舱壁受到7620mm随深度变化的水压力。
练习
横舱壁
筋和板的尺寸:
• 板的厚度：t＝19mm • 筋为球扁钢其尺寸如右图设置。 • 注：由于梁相对于板有偏移量，因此沿Z轴
15000吨甲板驳船结构强度计算分析
练习
15000吨甲板驳船结构强度计算分析
该练习包括以下几个部分: • 底板； • 甲板； • 舷侧； • 横舱壁； • 横框架； • 把这些模型合并成一个舱段进行整体舱段模型计算。
练习
15000吨甲板驳船结构强度计算分析
船体参数 :
• 船体总长 121.920 m
练习
舷侧
• 加载后的图形
练习
纵舱壁
• 读入纵舷侧模型，把舷侧沿Y轴负方向复制成两个纵舱壁，距离分别为 9144mm和15240mm即纵舱壁平行于XZ平面，在Y方向的坐标分别为0和 15240－9144＝6096mm
练习
横舱壁
问题描述:
• 本练习将指导用户如何处理用杆模拟翼板，以及复习加载随 深度变化的水压力。
• 本例子将指导用户如何计算板架结构,包括如何取Beam188单 元的定位点，板和筋之间如何连接。
船体板和加筋板的屈曲及极限强度研究综述
船体板和加筋板的屈曲及极限强度研究综述陈彦廷;于昌利;桂洪斌【摘要】船体板和加筋板的屈曲及极限强度是船舶结构强度设计的重要内容，近年来研究成果颇丰，为了能够更方便地对其展开学习和研究，对近十几年来国内外钢质船体板和加筋板的屈曲及极限强度研究进展进行综述。
主要叙述了静态加载范畴下的研究现状，分别按照试验法、数值计算法、解析法和综合性方法4种不同研究方法，对完整结构和含有开口、裂纹、腐蚀、凹痕几种不同损伤的非完整结构，在承受单一载荷或联合载荷作用下的极限强度研究成果进行系统的概述，并介绍加筋板低周疲劳和动力屈曲的研究必要性和部分研究成果，讨论各研究方法的优劣性，对一些重要的定性研究结论进行汇总，指出6个需要进一步展开研究的问题。
%Buckling and ultimate strength of hull plate and stiffened panel are important contents in the de⁃sign of ship structures,have achieved plenteous results in recent years. The research development of buck⁃ling and ultimate strength of steel hull plate and stiffened panel in the past decade at home and abroad is re⁃viewed for the convenience of carrying out studies and researches. The case of static loading is emphatical⁃ly described,the cyclic loading and dynamic loading are also introduced. A systematical overview is pre⁃sented for intact structures and damaged structures under single load or combined loads,in accordance with four kinds of research methods,which are experiment,numerical computation method,analytical method and comprehensive approach. The superiority and inferiority of each research method are assessed. Significantachievements are summarized,and six further problems are identified for the future study.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2017(012)001【总页数】9页(P54-62)【关键词】屈曲;极限强度;船体板;加筋板【作者】陈彦廷;于昌利;桂洪斌【作者单位】哈尔滨工业大学威海船舶与海洋工程学院，山东威海264209;哈尔滨工业大学威海船舶与海洋工程学院，山东威海264209;哈尔滨工业大学威海船舶与海洋工程学院，山东威海264209【正文语种】中文【中图分类】U661.4船舶结构的稳定性问题是船舶结构设计中的重要问题，历来受到船舶结构力学工作者的高度重视。
ah36 和 bh36板材的屈服强度和抗拉强度
《ah36 和 bh36板材的屈服强度和抗拉强度》1. 前言请允许我先介绍一下ah36和bh36板材。
ah36钢板是一种用于船舶建造的高强度钢板，具有良好的塑性、韧性和焊接性能，被广泛应用于船舶结构。
而bh36钢板在ah36钢板的基础上进行了进一步的改进，提高了其屈服强度和抗拉强度，因此在一些特殊的船舶建造项目中得到了应用。
2. 屈服强度的定义和重要性屈服强度是指材料在拉伸或压缩过程中开始发生塑性变形的临界应力。
在船舶建造领域，材料的屈服强度直接关系到船体的抗弯和抗压能力，因此是一个非常重要的指标。
3. ah36和bh36板材的屈服强度针对ah36和bh36板材的屈服强度，根据实验数据和标准测试方式的结果，可以得出它们分别为XMPa和YMPa。
这意味着bh36板材相较于ah36板材，在抗弯抗压方面具有更高的性能。
4. 抗拉强度的定义和重要性抗拉强度是指材料在拉伸过程中抵抗断裂的能力，也是衡量材料抗拉性能的重要参数。
在船舶建造中，材料的抗拉强度直接关系到船体的抗拉能力和承受外部冲击的稳定性。
5. ah36和bh36板材的抗拉强度根据相关实验数据和标准测试方式，我们可以得出ah36和bh36板材的抗拉强度分别为WMPa和ZMPa。
通过比较可知，bh36板材在抗拉性能方面也要优于ah36板材，这使得bh36在特定的船舶建造项目中具有更为广泛的应用前景。
6. 总结和回顾通过对ah36和bh36板材的屈服强度和抗拉强度的评估，我们可以清楚地了解到它们在船舶建造领域中的重要意义和性能优势。
作为船舶制造材料，高屈服强度和抗拉强度的板材能够提高船体结构的稳定性和安全性，降低船舶运行过程中的风险。
它们也为船舶设计者提供了更多的选择空间和灵活性。
7. 个人观点和理解在我看来，ah36和bh36板材的屈服强度和抗拉强度不仅仅是材料性能的表现，更是船舶结构设计和安全性考量的重要指标。
随着船舶建造技术的不断进步，高性能的材料将会在未来得到更多的应用和发展。
船体结构强度直接计算指南 概述
!, ———修正系数，按表 * & - & （’ *）确定。 上述波浪弯矩和剪力的正负号规则与《钢规》规定相同。
（*） 水平波浪弯矩 /( 和波浪扭矩 /0 ： 船舶水平波浪弯矩（ /( ）和波浪扭矩（ /0 ）可按上述同 样的假定利用程序进行计算，也可采用《钢规》中给出的公
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质量：吨（-）；
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长度：米（!）； 时间：秒（"）； 力 ：牛顿（#）或千牛顿（$#）； 应力：牛 % 毫米（& # % !!&）； 压力：千牛 % 米（& $# % !&）。 ’(&(& 符号规定： ! ———船长，!；与《钢规》第 & 篇第 ’ 章第 ’ 节的定义相同； " ———船宽，!；与《钢规》第 & 篇第 ’ 章第 ’ 节的定义相同； # ———型深，!；与《钢规》第 & 篇第 ’ 章第 ’ 节的定义相同； $ ———吃水，!；与《钢规》第 & 篇第 ’ 章第 ’ 节的定义相同； %& ———方形系数；与《钢规》第 & 篇第 ’ 章第 ’ 节的定义相同； ’ ———航速，$)； ( ———重力加速度，( * + ( ,’! % "&； %) ———波浪系数； ! ———海水密度，! * ’ ( -&./ % !0； "* ———平面应力状态下结构任一点 1 方向的正应力，# % !!&； "+ ———平面应力状态下结构任一点 2 方向的正应力，# % !!&； #*+ ———平面应力状态下结构任一点 1 方向的剪切应力，# % !!&； "’ ———平面应力状态下结构任一点的第 ’ 主应力，# % !!&； "& ———平面应力状态下结构任一点的第 & 主应力，# % !!&； ", ———平面应力状态下结构任一点的相当应力，# % !!&； - ———材料换算系数，按《规范》第 & 篇第 ’ 章第 . 节规定。
船体结构强度
1.极限弯矩：是指在船体剖面内离中和轴最远点的刚性构件中引起的应力达到结构材料屈服极限（在受拉伸时）或构件的临界应力（在受压缩时）的总纵弯曲力矩。
2.总强度:从整体上研究船体梁变形规律和抵抗破坏的能力，通常称为总强度。
3.计算状态：在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态。
4.剖面模数：W=I/Z,表征船体结构抵抗弯曲变形能力。
5.纵向强力构件：纵向连续并能够有效地传递总纵弯曲应力的构件习惯上被称为纵向强力构件。
6.安全系数：是考虑强度计算中的许多不确定性，为保证设计结构必要的安全度而引入的强度储备。
7.许用应力：是指在结构设计预计的各种工况下，船体结构构件所容许承受的最大应力值。
8.强度储备系数：Mj与在波谷上和波峰上的相应计算弯矩M进行比较，即应满足Mj/M>n, n称为强度储备系数,Mj/M也表明船体结构所具有的承受过载的能力的大小。
9.局部强度：从局部上研究船体梁变形规律和抵抗破坏的能力，通常称为局部强度。
10.带板：为估算骨架的承载能力，把一定宽度的板计算在骨架剖面中，即作为它的组成部分来计算骨架梁的剖面积、惯性矩和剖面模数等几何要素，这部分板称为带板。
11.剖面利用系数：实际剖面模数与理想剖面模数的比值，表明了材料在剖面中分布的合理程度。
12.剖面模数比面积：产生单位剖面模数（W2/3)所需的剖面积。
Cw=F/W2/313.计算剖面：可能出现最大弯曲应力的剖面。
14.甲板室：上层建筑中宽度与船宽相差较大的围蔽建筑物。
1.集装箱船为什么要进行扭转强度计算，产生扭矩的原因是什么？集装箱船具有大开口的技术特征，舱口宽度一般达到甚至超过船宽的85%，舱口长度可以达到舱壁间距的约90%，使得扭转强度的重要性上升到与总纵强度同等的地位。
船舶在斜浪中航行、船舶倾斜、船舶横摇2.船体强度计算应包括下述内容：（1）确定作用在船体和各个结构上的载荷的大小及性质，即所谓外力问题。
（2）确定结构剖面中的应力与变形，即结构的响应分析（亦称载荷效应分析）；或者求使结构失去它应起的各个作用中的任何一种作用时的载荷，即结构的极限状态分析（亦称求载荷效应的极限值），即所谓内力问题。
船体板梁结构屈曲强度分析
程 ,2009,105-107. [7] 祖国栋 , 殷纪英 . 浅析医用病床发展趋势 [J]. 医疗装备 ,2009,43-
45.
中国设备工程 2019.03（上） 165
Research and Exploration 研究与探索·工艺与技术
表 1 梁模型的设置与计算结果
模型
边界约束
材质 长度 /m 截面尺寸 /m2 屈曲强度 /N
模型 1
两端简支
钢 1.2 0.01x0.01
1190
模型 2 一端固定，一端自由 钢 1.2 0.01x0.01
286
相比于模型 1，模型 2 的失稳力最小，因为梁的一端没
有约束，刚度系数小，抵抗变形能力小。距离梁中性面越远， 受到的应力越大。最上层的连续甲板（强力甲板）与船体外 底板，相当于船体梁的上下翼板，受到弯曲应力较大。 2 板的屈曲分析
梁模型是研究船体屈曲强度的基本模型，纵骨、肋板等 构件可以用梁模型计算弯曲性能，两端进行约束。约束越强， 抗弯能力越大。船体也可以简化为在液面上漂浮的一根空心 薄壁梁，校核总纵强度，弹性范围内，梁的屈曲力与变形的 关系服从胡克定律。取一阶屈曲力为临界失稳力，屈曲应力 计算公式：
其中，l 为有效长度。不同的约束方式，有效长度不一样。 通过 ANSYS14.0 数值计算两种不同边界约束梁的屈曲强度， 结果见表 1。
船体板通过焊接与相应纵横构件连接。不同形状、大 小的纵横构件、与板的不同焊接方式可以转化为不同的边 界条件。
如果板的长宽比大于 3，可称为矩形板。相对于板宽方 向，沿板长方向，挠度曲率基本无变化。因此只考虑宽度方 向的挠度曲率，板可以简化为沿长度方向单位宽度的梁。
船体加强筋板架侧向屈曲分析
上海交通大学硕士学位论文船体加强筋板架侧向屈曲分析姓名：***申请学位级别：硕士专业：工程力学指导教师：***20070201船体加强筋板架侧向屈曲分析摘要薄壁加筋板架结构是在实际工程结构中普遍采用的一种结构形式。
船体主要是由该种板架结构组成的，对于船体极限强度的研究要建立在对板架力学性能研究的基础之上。
加筋板架的失效形式很多，其中加强筋的侧向屈曲是非常重要的一种。
因为一旦加强筋发生屈曲，整个加筋板架的面内刚度将出现急剧的下降，迅速丧失承载能力。
因此加强筋的侧向屈曲对船体的极限强度有重要的影响。
作为薄壁杆件，船体中的加强筋在总纵弯曲引起的轴向压力作用下可能发生绕定轴的侧向屈曲。
在受轴向压力的同时，加强筋还有可能受到其他载荷的作用，包括由侧向压力和轴向压力偏心引起或相邻板架传过来的端部弯矩。
本文在把加强筋与其附连板视为一体的基础上，用瑞利-里兹能量法推导出计算加强筋的侧向屈曲临界应力的广义特征值方程，使之包括了轴向压力、侧向压力和端部弯矩的影响。
船体结构中的加筋板在制造过程中，由于焊接和其他加工，会产生残余应力。
本文采用了Faulkner残余应力模型来简化残余应力的分布，并根据Fujikubo和Yao等人的研究结果来处理腹板及翼板的残余应力。
然后采用能量法重新推导了计算加筋板的侧向屈曲临界应力的广义特征值方程，使之计及残余应力的影响。
从本方法的计算结果可以看出：残余应力会对加强筋的侧向屈曲临界应力产生重要的影响。
通常加强筋的附连板四周由加强筋支承，由于加强筋的临界应力一般设计成远大于附连板的临界应力，因此，当附连板发生弹性屈曲时，加强筋尚未屈曲，继续对附连板起着支承作用，并阻止附连板的弯曲和板的自由趋近。
这使得加强筋的附连板屈曲后，附连板内的应力分布将发生变化，不再均布。
本文根据Faulkner的假设，在推导加筋板侧向屈曲临界应力过程中也考虑了附连板屈曲以后应力分布变化的影响，使之更加符合实际加筋板的实际情况。
船体结构屈服强度可靠性分析
船体结构屈服强度可靠性分析摘要：船舶结构的可靠性是指船舶在规定的使用期限内，在设定的航行海况条件下船体结构保持安全状态的能力。
随着数理统计理论的发展，船舶结构可靠性评估成为研究热点。
本文以某大型舰艇为研究对象，分析了载荷响应参数对船体结构可靠性的影响规律，得到了不同航速和海况条件下的在役舰艇船体结构可靠性，通过适当调整航速来提高舰艇结构的安全性是可行的。
关键词：船体结构；航速；波高；非概率可靠性在腐蚀、疲劳及变形等复杂损伤作用下，在役舰艇船体结构强度和安全性逐渐降低。
由于上述损伤具有明显不确定性，在样本数据采集严重不足的条件下，依据原始设计规范对舰艇安全性进行评估的结果与实际值有较大偏差。
因此，采用可靠性方法开展在役舰艇的强度状态评估更合理科学。
目前，国内学者从多个角度对船体结构的可靠性进行了研究。
一、船体结构腐蚀损伤舰艇在服役一定时间后，其船体形态逐渐变化，产生形变、腐蚀及疲劳等多种损伤形式。
目前，在役舰艇船体结构强度评估中主要考虑船体构件的腐蚀损伤，故本研究将船体结构腐蚀作为导致舰艇结构安全性降低的主要因素开展相关研究。
1、结构腐蚀形式。
舰艇结构腐蚀是一个较为复杂的随机过程，它受多种因素的影响，不同的船体材料、服役航区、航行时间、舰艇腐蚀防护系统及维护条件下，舰艇构件的腐蚀损伤程度迥异。
同一舰艇不同部位处的构件腐蚀程度明显不同，水线附近的舷侧外板和船底板腐蚀最为严重。
在舰艇结构修换规范中，常将船体结构的腐蚀损伤划分为整体和局部两种主要腐蚀形式。
其中，整体腐蚀表现为构件厚度整体以近似均匀的形式减小；局部腐蚀形态较为复杂，但主要表现为蚀点腐蚀。
2、结构腐蚀勘验。
对于点蚀形式为主的局部腐蚀，常须要对蚀点锈蚀区的锈蚀损耗厚度进行测量。
在测量过程中，要求除去蚀点锈蚀区内的锈蚀，使金属裸露，然后取最深的凹坑进行测厚，对于近似均匀的整体腐蚀，须选取合适的测点对构件的厚度进行测量。
如图测点布置在结构腐蚀勘验过程中，由于点蚀造成的蚀坑数量庞大，且不同点蚀密度对应允许的最大点蚀深度不同，选取五个最深凹坑进行测量在实际操作中有一定难度。
ABAQ56
船用钢板定轧：AB/AQ56船板规格、ABS-AQ56超高强度海洋工程钢板
AB/AQ56船板欧洲作为海洋资源开发较早的区域，其海洋平台用钢的研发、应用、品种系列化及标准化处于领先地位，已可生产A，B，D，E级的屈服强度在235～690MPa之间的各种钢板。
目前欧洲用于海洋平台建设的钢种应用最广泛的为S355，S420，S460及S690，耐腐蚀性能良好。
船用钢板定轧：舞阳孙凡
EQ56/EQ70/FQ56/FQ70钢板的主要特点是其高强度和良好的韧性。
这些钢板的抗拉强度可以达到550-720MPa，屈服强度可以达到500-690MPa，延伸率可以达到18-25%。
这使得它们在承受大的拉伸和冲击力时表现出色。
AB/AQ56船板生产的海工钢应用于世界最先进的海洋石油平台——海洋石油982平台、全球最大的天然气项目——北极亚马尔天然气项目、全球首座30年不回坞的深海一号、新型南极极地破冰船‘Almirante Viel’号等10多个重大工程，国际竞争优势明显。
下一步，研发团队将开发极地用高品质钢。
船体板的屈曲和极限强度分析
＋ｌ＇ｈｅ ａｉｍｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｔｈｅｓｉｓ ａｒｅ ｂｕｃｋｌｉｎｇ ａｎｄ ｕｌｔｉｍａｔｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｉｔｓ Ｍａｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉ ｓ
ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ：
●Ｅｍｐｈａｓｉｚｅｓ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ａｎｄ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｂｕｃｋｌｉｎｇ
ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｆａｔｉｇｕｅ ｃｒａｃｋｉｎｇ．
１１ｈｅ ｐｌａｔｉｎｇ ｉｎ ｓｈｉｐｓ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ ｔｏ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｉｎ—ｐｌａｎｅ ａｎｄ ｌａｌｅｒａｌ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌｏａｄｓ．Ｉｎ—ｐｌａｎｅ ｌｏａｄｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｂｉａｘｉａｌ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ／ｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｉｎ—ｐｌａｎｅ ｂｅｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｅｄｇｅ ｓｈｅａｒ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｏｖｅｒａｌｌ ｈｕｌｌ ｇｉｒｄｅｒ ｂｅｎｄｉｎｇ ａｎｄ／ｏｒ ｔｏｒｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｓｓｅｌ，Ｌａｔｅｒａｌ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌｏａｄｓ ａｒｅ ｄｕｅ ｔｏ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ
武汉理Ｔ大学硕士学位论文
压应力、边缘剪应力和侧向压应力作用下，简支板的弹性屈曲方程。Ｐａｉｋ ｅｔ ａｌ （１９９２ｂ）”纠存上述情况下，又将焊接残余应力考虑到屈曲设计公式巾，其 中为了准确地衡量强度汁算中焊接初始缺陷，Ｐａｉｋ用了一个理想化的模型来
代表焊接残余缺陷的分布。Ｍａｚｚｏｌａｎｉ ｅｔ ａｌ（１９９８）【５０１研究了焊接列铝薄板的 局部屈曲强度的影响。Ｙａｏ ｅｔ ａｌ（１９９８）…Ｉ，研究了单轴向压应力作用Ｆ， 焊接残余应力和初始变形列板的屈曲和极限强度的影响。
E47高强船板抗拉强度低原因分析
E47超高强度船板强度低原因分析胡利童华赵永锋林小刚刘永刚（重庆钢铁股份有限公司品质部，重庆长寿401258）摘要：针对E47出现屈服强度和抗拉强度低的现象，利用金相显微镜进行金相观察分析，发现屈服强度和抗拉强度低主要原因是未形成全断面的贝氏体稳态组织所致，且金相组织显示为表层存在较慢冷速形成的珠光体+铁素体组织，心部存在较快冷速形成的贝氏体组织现象，与现场实际生产过程不符。
通过对现场轧制工艺进行调整，避免了类似状态组织的形成，获得了需要的稳态组织，使E47屈服强度和抗拉强度值明显提升。
关键词：E47 强度金相组织Disqualifications analysis of the strength on E47 high strength ship steel plateHU Li, Tong Hua, ZHAO Yong-feng, LIN Xiao-gang, LIU Yong-gang(Quality department of Chongqing Iron and steel Co., Ltd., Chongqing 401258 ,China) Abstract：According to The yield strength and tensile strength of E47 are low, Observation and analysis of microstructure by means of optical microscope, That there is not Whole section bainite structure. And the microstructure of the microstructure shows that the microstructure of pearlite and ferrite formed by the slow cooling rate is present in the surface layer. The central part of the sample is the bainite structure with fast cooling rate.This isn’t in conformity with the actual production process. By adjusting the rolling process,Avoiding the formation of this kind of microstructure, Obtained the steady state organization,Significantly enhance the yield strength and tensile strength of the E47.Key words: E47 Strength Metallographic1.前言为适应市场对屈服强度高于460N/mm2的超高强度船板的需求，我司按相关船级社规范要求，进行了E47超高强度船用钢板的开发工作，产品实物质量达到船级社的规范要求，并顺利通过了DNV、CCS、GL等三家船级社的工厂认证。
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。
船体结构与强度设计总结
1、结构的安全性是指结构能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种载荷和（或）载荷效应，并且在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性。
此外，结构在正常使用时，还必须适合营运的要求，并在正常的维护保养条件下，具有足够的耐久性。
2、船体强度计算包括：（1）确定作用在船体或各个结构上的载荷的大小及性质，即外力问题；外载荷（2）确定结构剖面中的应力与变形，即结构的响应分析（亦称载荷效应分析）；或者求使结构失去它应起的各种作用中的任何一种作用时的载荷，即结构的极限状态分析（亦或求载荷效应的极限值），即内力问题。
响应（3）确定合适的强度标准，并检验强度条件。
衡准（结构的安全性衡准都普遍采用确定性的许用应力法）3、通常将船体强度分为总强度和局部强度来研究。
4、结构的安全性是属于概率性的。
5、把船体当做一根漂浮的空心薄壁梁（成为船体梁），从整体上研究其变形规律和抵抗破坏的能力，通常成为总强度。
总强度就是研究船体梁纵弯曲问题。
从局部上研究局部构件变形规律和抵抗破坏的能力，通常称为局部强度。
6、作用在船体结构上的载荷，按其对结构的影响可分为：总体性载荷、局部性载荷。
按载荷随时间变化的性质可分为：不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷。
7、总体性载荷是指引起整个船体的变形或破坏的载荷和载荷效应。
局部性载荷是指引起局部结构、构件变形或破坏的载荷。
冲击载荷，是指在非常短的时间内突然作用的载荷，例如砰击。
8、结构设计的基本任务是：选择合适的结构材料和结构型式，决定全部构件的尺寸和连接方式，在保证具有足够的强度和安全性等要求下，使结构具有最佳的技术经济性能。
9、船体结构设计，一般随全船设计过程分为三个阶段，即初步设计、详细设计和生产设计。
10、结构设计应考虑：安全性、营运适合性、船舶的整体配合性、耐久性、工艺性、经济性。
11、大多数结构的优化设计都以最小重量（或最小体积）作为设计的目标。
但是，减小结构尺寸、降低结构重量，往往会增加建造工作量，从而增加制造成本同时还会引起维护保养费用的增加。
工程船梯架及船体支撑结构的强度评估
工程船梯架及船体支撑结构的强度评估张士天【摘要】梯架是一种保障海洋平台与工程船间人员安全通行的装置,常设置在铺管船等大型海洋工程船上.梯架使用频繁且其高度较高,为确保梯架在复杂的海况下能安全使用,对装置自身及船体支撑结构的强度设计予以充分重视.主要介绍相关结构的强度设计方法,可为处理类似的技术问题提供参考.【期刊名称】《上海船舶运输科学研究所学报》【年(卷),期】2018(041)001【总页数】6页(P11-16)【关键词】工程船;梯架;船体支撑结构;强度;有限元分析【作者】张士天【作者单位】金海智造股份有限公司,上海200122【正文语种】中文【中图分类】U674.30 引言近年来，各类工程船的技术迅速发展，一些具备居住功能的工程船，通常需安装梯架及过桥，这两个装置可为往来于海洋平台与工程船间的海上施工人员提供安全通道。
海洋工程物的结构强度是各类安全要求中最基本和最重要的一项。
工程船上的梯架通常采用露天设置，它不仅为海上工程人员提供日常通行的安全通道，还要保证人员可在恶劣天气下撤离。
在复杂的工况中，此类露天梯架及其支撑结构除要承受其自身的质量及人员活动的载荷外，还需考虑不同状况下的风载及加速度。
为确保在恶劣海况下梯架及船体支撑结构具备足够的安全性，需对梯架和船体支撑结构的强度设计进行分析。
1 梯架装置和支撑结构的特点梯架一般布置于工程船过桥装置旁，为钢质或铝质的多层焊接结构。
梯架装置主要由数个塔体、梯架平台和登程楼梯等3部分组成。
梯架的通道一般按照SOLAS要求布置，设2个独立的梯道。
此外，道达尔等石油公司也有一些特殊性的要求，需视用户方的具体要求作进一步考虑。
由于作业人员登乘的海洋平台高度通常远高于工程船的甲板高度，因此梯架的塔体高度较高，塔体高度为5～20 m，需至少设置2套斜梯。
此外，为确保安全，在人员活动的区域需设置满足SOLAS要求的栏杆和安全网。
梯架的平台可采用花钢板或隔栅板制作，梯架材质可采用钢、铝或玻璃钢。
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船底板架屈服强度分析
问题描述
该实例利用数值仿真软MSC/Nastran 计算17.6万吨散货船第5货舱甲板板架在 局部载荷作用下的静态响应过程。将相邻 的两个横舱壁之间的纵桁、横梁简化成船 底。
材料属性
• Constitutive Model: Linear Elastic • Elastic Modulus=2.1e5 • Poisson Ration=0.3
图1施加载荷前的船底板架有限元模型
图2 施加载荷后的船底板架有限元模型
图3 船底板架的应力图 从图3可以看出，最大应力为1.18×103N。
图4船底板架的位移图 肋板最大位移为2.28×102mm。
中间处的肋板
图5剪力图 梁的剪力最大为6.2×106N。
中间处的肋板
图6 弯矩图 梁的最大弯矩出现在梁的两端，最大弯矩3.2×1010N/mm
中间处肋板
图7 位移图 梁的最大位移出现在跨中2.3×102mm。
边缘处肋板
图8剪力图 剪力的最大值出现在肋板两端，最大值为3×106N。
边缘处肋板
图9弯矩图 弯矩的最大值出现在两端，最大值9×109N/mm
Hale Waihona Puke 边缘处肋板图10位移图 肋板的最大位移出现在中部，4.4cm。
将以上结果汇总 :
最大剪力 最大弯矩 最大位移
模型要求
• 板采用4节点四边形板壳单元（1D/Beam） • 所有肋板上施加均布载荷 q=237441N/mm的静载荷； • 端点均采用刚性固定。
有 限 元 分 析
进 入
建 立 几 何 模 型
网 格 划 分
材 料 属 性 定 义
载 荷 边 界 条 件
提 交 计 算
结 果 导 出
Patran
结果出图
3.2×1010N/m 中间处 6.2×106N m 肋板 边缘处 3×106N 肋板 9×109N/mm
2.3×102m m 4.4×10m m
• （1）梁的最大弯矩、应力、位移出现在中 段；梁的最大剪力出现在梁的两端； • （2）位于中间的肋板的变形及弯矩都比位 于边缘处的肋板的大； • （3）要提高船底板架抵抗静载荷的能力， 有以下几种措施：①增加底板的厚度；② 增加纵骨的剖面模数；③减小肋板间距； ④设置横向加强筋。