基于设计波法的舰船整船有限元强度分析
基于有限元分析的水面舰船抗损结构设计和强度校核
0 引 言
现代海上战争中，精确制导和反舰武器的威力越 来越高，穿甲弹可以较容易的击穿舰艇的船舷，对舰 船造成毁灭性的伤害[1]。因此，研究水面舰船的抗打 击能力，提高舰船的结构强度，对提高我国的海上国 防实力有重要的意义。
第 40 卷 第 9A 期 2018 年 9 月
舰船科学技术 SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY
Vol. 40, No. 9A Sep. , 2018
基于有限元分析的水面舰船抗损结构设计和 强度校核
段军 (达州职业技术学院，四川 达州 635001)
摘 要: 在现代海洋战争中，各种穿甲反舰导弹等武器可以击穿舰艇的舷侧，对船体结构造成致命的破坏。 因此，研究和开发舰船的抗损坏结构，提高舰船的抗击打能力与结构强度有重要的意义。本文的研究对象主要分为 2 个方面：1）舰船抵抗外载荷的承载极限；2）舰船结构破坏后的剩余承载极限。本文基于有限元分析技术，在有 限元仿真分析平台 Ansys 上建立了水面舰船的储油罐结构模型，并对爆炸载荷下的储油罐形变与受力进行仿真分析。
本文针船储油罐的抗损设计和强度 校核。
1 舰船抗损结构设计和校核的力学基础
水面舰船抗损结构设计和强度校核的力学基础主
收稿日期: 2018 – 07 – 18 作者简介: 段军 (1979 – )，女，讲师/工程师，研究方向为机械设计制造及其自动化。
海上军事舰艇的目标较大，且甲板上层建筑较复杂，很 容易受到军事武器的打击。目前，业内研究人员将军 事舰船的生命力划分为以下 2 种：
1）破损生命力。主要是指舰船在受到导弹的打击
船舶结构强度分析中有限元模拟研究
船舶结构强度分析中有限元模拟研究船舶是一个复杂的结构系统，其结构强度的验证和评估是一个非常重要的任务。
船舶操作环境的变化和船体负荷情况的不同可能会对船舶结构系统造成很大的影响。
因此，对于船舶结构强度分析的研究也变得越来越重要。
其中，有限元模拟是评估船舶结构强度的一种有效方法。
本文将深入探讨船舶结构强度分析中有限元模拟的研究内容。
一、船舶结构强度分析船舶结构强度分析是指针对船舶结构的材料性能、结构疲劳、碰撞、波浪荷载等进行分析，以确定船舶结构在正常航行或在极端情况下（如船舶碰撞、航行在大浪中等）的承受能力。
船舶结构有着严格的设计和要求，因为其直接关系到船舶的安全和寿命。
船舶结构的材料和结构设计、检验、评估和强度计算，都需要考虑到不同的条件和要求，同时，船舶结构的工作环境和应用场景对其强度分析也有着重要的影响因素。
二、有限元模拟有限元模拟是使用数学方法对船舶结构进行强度分析的一种方法。
在有限元模拟中，将结构物分成许多小的网格单元，分别描述其中每一部分的材料、质量和物理属性，最后使用数值计算方法求解所有小的网格单元在外部力和边界条件作用下的响应。
根据这些响应结果，可以得到整个结构物的形变和应力状态，从而进行调整和优化结构的设计。
有限元模拟主要应用于三类结构强度问题的求解。
第一类是线性问题，这类问题通常涉及单一外部载荷或重力负荷下的结构稳态分析。
在这种情况下，解能够通过线性代数方法得到。
第二类问题是非线性问题，通常涉及到材料的非线性行为，如弹性-塑性材料的应变硬化特性。
这类问题通常需要求解非线性方程组，并且需要考虑到结构应力集中的区域。
第三类问题是动力问题，为瞬态行为和非稳定结构系统的性能分析。
例如，波浪可引起船舶结构物的动态应力响应。
三、有限元模拟在船舶结构强度分析中的应用在船舶结构强度分析中，有限元模拟是一种高度灵活且可靠的分析方法。
有限元分析的优点在于可以通过受力分析得到结构物的应力和变形状态，这样可以得出适当的形状和尺寸以满足稳定和强度要求。
船体结构强度评估的线性设计波法研究
船体结构强度评估的线性设计波法研究摘要：在我国快速发展过程中，船舶行业发展十分迅速，介绍了一套基于非线性设计波法的船体结构强度评估方案，并以某深水多功能水下工程船为例：基于谱分析方法确定设计波参数；采用DNV船级社推出的Wasim这一基于Rankine源方法的时域线性/非线性船体运动与载荷预报程序，计算并获得船体在非线性设计波下的运动、载荷时历响应；采用Fortran编写接口程序，将Wasim计算得到的水动力网格上的水动压力信息，通过空间映射及插值，传递到Patran有限元网格上；采用MSC.Patran/Nasrtan这一船舶与海洋工程专业常用的有限元软件，计算获得非线性设计波下船体结构应力时历响应，可与线性设计波方法下的计算结果进行了比较。
该研究验证了在船舶结构设计中考虑波浪载荷非线性影响的重要性，可为船体结构基于非线性设计波法的强度评估提供参考。
关键词：线性；非线性；非线性设计波法；时域；载荷传递；强度评估引言在当今海洋石油开发中，浮式生产储油船（FPSO）已成为海上平台开采的油气处理、加工、存储和转运的重要装备之一。
由于FPSO长期系泊于特定海域，海洋环境十分恶劣。
因此，必须在设计阶段对其可能遭受的极限载荷进行计算，使船体具有足够的强度储备，以保证FPSO全寿命期内正常安全的运营。
波浪载荷是评估船体结构安全性的关键性载荷，在海洋平台结构设计中，正确地预报其波浪设计载荷对平台的安全运营至关重要。
对于海洋平台结构的波浪设计载荷与强度分析，根据其结构类型不同与考虑计算工作量等因素，方法上有所变化和选择，大体上可分为确定性的设计波法、随机性设计波法以及长期预报设计波法，长期预报设计波法由于考虑了多种因素的变化，成为船级社船体结构强度校核应用较多的波浪载荷直接计算方法，本文采用长期预报设计波方法针对某型FPSO的波浪载荷进行计算，为同类型船舶的波浪载荷计算提供参考，并作为船体结构强度有限元分析的设计输入，进行船体结构强度校核以及后续的结构优化设计工作。
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。
基于设计波的载重3600t干货船结构强度直接计算分析
基 于 设计 波 的载 重 ３ ６ ０ ０ ｔ 干 货船 结 构 强 度 直 接 计 算 分 析
刘 海 蛟 。 张 少雄
（ １ ． 中国舰船研 究设计 中心 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ４ ； ２ ． 武汉理工大学 交通 学院 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ ）
摘
要： 为准确评估超规范 的载重 ３ ６ ０ ０ ｔ 大通舱干货船 的弯扭强度及变形水平 ， 采取全船水动力 分析及
第４ ２卷
第 ６期
船 海 工 程
Ｓ ＨＩ Ｐ ＆ ０Ｃ ＥＡＮ ＥＮＧ Ｉ Ｎ ＥＥ ＲＩ ＮＧ
Ｖｏ Ｉ ． ４ ２ Ｎ０ ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 １ ２月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ７ ９ ５ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ０ ８
载 情况 与主 要 载荷 参 数 来 选取 弯 扭 组 合 工 况 ， 求 出各工 况 下 的 等 效 设计 波 。采 用 Ｄ Ｎ Ｖ ／ Ｓ ｅ ｓ ａ ｍ 系 统 软件对 各 工况 目标 截 面处 的 主要 载荷参 数进 行 长期 预报 ， 得 出波 浪 诱 导 动 载 荷 （ 包 括 波 浪诱 导 动 压力 与 船 体 惯 性 力 ） ， 将 其 转 化 成 ＭＳ Ｃ ／ Ｐ ａ ｔ ｒ ａ ｎ 可 接受 的载 荷形式 并加 载 到整船 结构 有 限元模 型 上 以进行 船体 结构 强度 的直 接计 算 。波浪诱 导 动
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ５— １ １
定剖 面 出 的垂 向 、 水 平 弯 矩 或 转 矩 等 目标 载 荷 ） 判 断 出不 同工 况对 应 的最危 险波 浪参 数 组 （ 不 含 波幅） ； 用 统 计 的 方 法计 算 出 在 特 定 概 率 水 平 下 主要 载荷参 数 的 长期 预报 极 值 ； 求 出 等效 设 计 波
基于设计波法的FLNG整船强度评估
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ２ ７ ０ ０ ０ ０ ｍ３ Ｆ Ｌ ＮＧ（ Ｆ ｌ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ Ｎ ａ ｕｒ ｔ ａ ｌ Ｇ ａ ｓ ） ｗａ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｂ ａ பைடு நூலகம் ｅ ｄ
ｏ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｗａ ｖ ｅ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ａ ｃ ｈ ． Ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ Ｆ Ｌ ＮＧ ’ Ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｈ ｉ ｐ ’ Ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｕｒ ｔ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｎ ｄ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ’ Ｓ ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ ， ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｉ ｆ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｆ Ｌ ＮＧ ｂ ｙ ｃ ｈ ｏ ｏ ｓ ｅ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ｐ ｉａ ｒ ｔ ｅ ｕ ｎ ｉ ｔ ． Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ３ － Ｄ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｎ ｇ ｔ ｅ ｒ ｍ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｅ ａ ｓ ｃ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｗａ ｖ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ —
集装箱船整船有限元结构分析
船 舶 工 程集装箱船整船有限元结构分析上海交通大学船舶及海洋工程学院 白建伟 李润培 顾永宁 胡志强 摘 要 文章以一艘1700箱集装箱船为例,阐述了整船有限元结构分析方法。
先建立全船有限元模型和质量模型,再用三维流体动力计算程序进行波浪随机载荷的长期预报,并在此基础上导出设计波参数组,最后,在全船有限元模型上计算得出船体结构在各个设计波上的应力分布和变形结果,所得到的船体结构有限元分析结果对同类型集装箱船的设计和强度分析有一定的参考价值,对其它类型的船舶结构强度分析也有一定的借鉴意义。
关键词 集装箱船 船体结构强度 有限元方法 波浪诱导载荷 设计波 作者简介:白建伟,男,26岁,硕士研究生。
1 引言 集装箱船作为新型船舶之一,由于其结构上的特殊性—货舱的大开口,使得其在结构强度和变形等问题上不同于常规型的船舶。
要得到比较精确的变形和应力结果,必须使用合适的方法。
目前有两种方法可供选择:(1)变断面薄壁梁方法;(2)整船有限元结构分析方法。
其中,整船有限元方法是精度更高的一种方法。
但是,由于其工作量很大、涉及许多因素,并且对计算机软硬件有较高的要求,所以它的应用尚不广泛,尤其在国内开展此项分析的方法及手段尚不完善,因此笔者认为有必要在这方面进行研究和探讨。
2 全船有限元分析方法 全船有限元分析法就是将全船划分为若干个子结构,首先对于各主要构件按其受力状况分别建立膜、壳、梁、桁条等的有限元模型,这样可详尽地描述船体结构的各个细节,真实地表达出全船结构的协调关系与变化。
然后利用统计的方法求出波浪长期预报极值,确定反映长期极值概率特性的设计波。
最后求出设计波的波浪载荷,并施加到全船有限元模型上,通过大规模的有限元分析求解,求出各主要构件的实际变形与应力。
为表述清楚便利,现以一艘1700箱集装箱船为例来介绍整船有限元结构分析过程。
本文的分析计算工作均采用DNV 的结构分析软件SESAM 来完成。
例船船型资料:总 长 188.56m 结构吃水 10.50m 两柱间长 176.43m 设计吃水 9.00m型 宽 26.50m 航 速 20.40kn 型 深14.20m 方形系数0.679载重量25050t 2.1 全船有限元模型的建立对全船进行有限元分析,必须首先建立有限元模型。
船舶结构的强度分析
船舶结构的强度分析船舶作为一种重要的水上交通工具，其结构的强度对船舶的安全和运行能力至关重要。
船舶结构的强度分析是对船舶结构在不同负荷情况下的性能进行评估和预测的过程，它在船舶设计、制造和运营中起着重要的作用。
一、船舶结构的强度要求船舶结构的强度要求是为了确保船舶在各种复杂的工作条件下仍能够承受各种力学载荷，并保持结构的完整性和稳定性。
船舶在航行中会受到来自波浪、风力、潮流等外部力的作用，同时还要承受自身的结构重量以及载货量的影响。
因此，船舶结构的强度分析需要考虑这些作用力，并进行综合分析。
二、船舶结构的强度分析方法船舶结构的强度分析一般通过有限元分析方法来进行。
有限元分析是一种数值分析方法，它将结构划分为许多小的有限元，通过计算每个有限元的应力和应变，并进行相应的求解和模拟，从而得到结构的强度分布和整体性能。
有限元分析方法不仅能够更真实地反映船舶结构的受力状态，还具有较高的计算精度和计算效率。
三、船舶结构的强度分析参数在船舶结构的强度分析中，有一些重要的参数需要考虑，如材料的力学性能、船舶的尺寸和形状、载荷分布以及液体和气体的影响等。
不同的船舶类型和用途，其结构的强度要求和分析参数也会有所不同。
例如，客船和货船对结构强度的要求可能不尽相同，因此在分析时需要根据实际情况进行合理的选择和设置。
四、船舶结构的强度优化在船舶结构的强度分析过程中，一般会通过一系列的试验和仿真来验证结构的强度性能，并根据结果进行优化设计。
强度优化的目标是在满足强度要求的前提下，最大程度地减少结构的重量和成本，提高船舶的运载能力和经济效益。
优化设计可以通过调整结构参数、优化材料选择和改进制造工艺等途径来实现。
五、船舶结构的强度分析的应用船舶结构的强度分析在船舶领域广泛应用，可以用于新船舶的设计和建造，也可以用于现有船舶的评估和维修。
在新船舶设计过程中，通过结构的强度分析可以评估各种设计方案的可行性，并确定适当的结构参数和材料选择。
波浪中基于惯性释放的工程驳船全船强度分析
波浪中基于惯性释放的工程驳船全船强度分析摘要：本文以工程驳船运输渤海海域某大型海洋平台组块全船模型直接计算为例，说明惯性释放功能的应用。
详细介绍了工程驳船在自重、舱室压载水、组块重量以及波浪等的作用下，使用有限元分析软件ANSYS进行全船结构强度分析的过程，评估了组块在拖航过程中驳船全船结构强度，结果满足规范设计要求，从而保证了工程项目的安全性。
关键词：惯性释放；直接计算；有限元分析；全船强度1 引言航行的船舶结构处于“全自由”状态，但是对它进行有限元静力分析计算时，不能处理为无边界约束结构。
通常我们在做有限元线性静力分析时，需要施加约束条件保证结构没有刚体位移，否则求解器没有办法计算。
因此，在船舶处于正常的航行状态时，整体系统处于载荷平衡状态。
这种状态下，想要计算驳船船体结构上的应力分布，需要采用惯性释放,在船体结构上补偿虚拟的惯性力来保证整体系统的平衡状态。
惯性释放，简单地说就是用结构的惯性(质量)力来平衡外力。
采用惯性释放功能进行静力分析时，需要对一个或多个节点进行6个自由度的约束(虚支座)。
针对该支座，程序首先计算在外力作用下每个节点在每个方向上的加速度，然后将加速度转化为惯性力反向施加到每个节点上，由此构造一个平衡的力系(支座反力等于零)。
求解得到的位移描述所有节点相对于该支座的相对运动[1]。
海洋工程领域中，海洋平台的安装阶段都会使用工程驳船运输至海上安装现场，驳船的强度是施工过程着重考虑的关键因素，尤其是万吨级的浮托法安装的平台组块运输，除了需要计算船体局部强度以外，其在波浪中的全船结构强度也需要重点进行评估。
2 全船强度分析计算实例本文以工程驳船运输渤海海域某大型海洋平台组块全船模型直接计算为例，说明惯性释放功能在ANSYS软件中的应用。
详细介绍了工程驳船在自重、舱室压载水、组块重量以及波浪等载荷的作用下，使用有限元分析软件ANSYS进行全船结构强度分析的过程，评估了组块在拖航过程中驳船全船结构强度，使结果满足规范设计要求，从而保证了工程项目的安全性。
基于设计波法的舰船整船有限元强度分析
第32卷第6期2010年6月舰 船 科 学 技 术S H I P SC I E NCE AND TEC HNOLOGY Vo.l 32,No .6Jun.,2010基于设计波法的舰船整船有限元强度分析肖桃云1,樊 佳1,梅国辉2,侯国祥1,陈 力1,张 聪1,胡1(1.华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;2.中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064)摘 要: 基于谱分析法对舰船剖面波浪载荷进行长期预报并确定设计波参数。
利用有限元软件M SC .Pa tran建立了全船有限元模型,通过PCL 语言实现设计波波浪压力对船体湿表面有限元网格的自动加载。
对2个设计波下的整船有限元进行分析,结果表明:整船分析不仅能真实表现舰船整体总纵变形和应力水平,还能充分考虑局部载荷对结构响应的影响。
另外,基于三维水动力理论分析船体运动和剖面载荷进而确定设计波参数的过程,克服了传统经验公式估算载荷所导致的结果的不确定性和强度校核的不合理性。
关键词: 谱分析;设计波法;整船有限元分析;PCL 语言中图分类号: U661.42文献标识码: A文章编号: 1672-7649(2010)06-0014-06DO I :10 3404/j issn 1672-7649 2010 06 003Strengt h analysis of overall s hip FE M model based on design wave approachX I A O Tao yun 1,FAN Jia 1,ME I Guo hu i 2,HOU Guo x iang 1,C HEN L i 1,ZHANG Cong 1,HU B en 1(1.Schoo l of NavalA rchitecture and Ocean Eng i n eering ,H uazhong Un i v ersity of Science and Technology ,W uhan 430074,China ;2.Ch i n a Ship Developm en t and Desi g n Center ,W uhan 430064,China)Abstract : Long ter m pred icti o n of the ship s cross sectionalw ave i n duced loads is perfor m ed based on spectral ana l y sis ,and t h en the para m eters o f designed w ave are deter m i n ed .By FE M soft w are M SC .Patran ,FE M m odel o f the global sh i p is bu il.t The desi g ned w ave pressure is auto m ati c ally app li e d to the shi p s w etsurface ele m ents by usi n g PCL language .Fi n ite ele m e n t analysis i n t w o designed w aves is perfor m ed .The results not only prese n t the global l o ngitudinal defor m ation and stress but also de monstrate the effects induced by local loads w el.l The procedures for deter m i n ing the desi g ned w ave based on 3 D hydrodyna m ic theory m ake the results m ore rati o nal than usi n g t h e loads esti m ated by si m ple e m pirica l for m ulas .K ey w ords : spectra l ana l y sis ;desi g n w ave approach;g lobal sh i p FE M analysis ;PCL language收稿日期:2009-12-14;修回日期:2010-01-19作者简介:肖桃云(1971-),女,副教授,研究生导师,研究方向为船舶与海洋结构物设计与制造。
基于有限元的整船结构多学科设计优化
基于有限元的整船结构多学科设计优化一、引言船舶是一种大型的复杂系统，其设计和优化需要考虑多个学科的要求，包括结构、流体动力学、海洋力学等。
传统的船舶设计方法往往是基于经验和试错的方式，效率低下且容易出现设计缺陷。
而有限元方法作为一种现代计算工具，能够有效地模拟和分析整船结构的性能，为多学科设计优化提供了新的途径。
二、有限元方法在整船结构设计中的应用1.结构分析：有限元方法可以对整船结构进行精细的分析，包括强度、刚度、疲劳寿命等方面的性能。
通过有限元模拟，设计师可以得到结构在各种载荷下的应力、应变分布，为结构强度验证和改进提供参考。
2.流体动力学分析：船舶的流体动力学性能对航行性能有着重要影响。
有限元方法可以在流体动力学软件的基础上建立整船模型，模拟船体在水中的运动特性，如阻力、推进力、平稳性等。
通过有限元分析，设计师可以找到最佳的船体形状和尺寸，以实现最佳的航行性能。
3.多学科设计优化：有限元方法还可以与其他学科的分析方法相结合，进行多学科设计优化。
例如，在整船结构设计中，可以将结构分析的结果与流体动力学分析的结果相结合，通过多目标优化算法寻找最佳的设计方案，以满足不同学科的需求。
三、整船结构多学科设计优化的案例分析以一艘型号商船为例，采用有限元方法进行整船结构多学科设计优化。
首先，建立整船结构的有限元模型，包括船体、甲板、支撑结构等。
然后，进行结构分析，得到各个部件在不同载荷下的应力、应变分布。
同时，进行流体动力学分析，模拟船体在水中的运动特性。
最后，将结构分析和流体动力学分析的结果相结合，进行多目标设计优化，以降低船体重量、减小阻力、提高航行性能。
通过多学科设计优化，得到一种最佳的整船结构设计方案，既满足结构强度和刚度要求，又具有较好的航行性能。
这种基于有限元的整船结构多学科设计优化方法，不仅提高了设计效率，降低了设计成本，还能减少设计缺陷，为船舶设计师提供了更好的设计工具和方法。
四、结论。
大型多功能远洋渔船全船有限元强度分析
大型多功能远洋渔船全船有限元强度分析张青敏;谢立新【摘要】大型多功能远洋渔船由于其主尺度的特殊性和结构形式的多样化,我国现行钢质海洋渔船建造规范(1998)已不能完全适用于船体构件.为保证船体结构在船舶全寿命期内更加安全,全船有限元强度分析是很有必要的.以某大型多功能远洋秋刀兼鱿鱼钓船为例,通过载荷预报软件计算得到全船有限元分析时需要的波浪载荷,建立其全船结构有限元模型并加载,进行全船有限元分析.分析结果可为渔船优化设计提供参考,对大型多功能远洋渔船全船结构强度直接计算具有指导作用.【期刊名称】《江苏船舶》【年(卷),期】2015(032)005【总页数】4页(P4-7)【关键词】远洋渔船;波浪载荷;有限元分析;数值分析【作者】张青敏;谢立新【作者单位】上海船舶研究设计院,上海201203;上海船舶研究设计院,上海201203【正文语种】中文【中图分类】U661.43目前，我国在大型远洋秋刀兼鱿鱼钓船研发、设计及制造等方面还处于起步阶段。
国家发布的《船舶工业“十二五”发展规划》已明确提出“抓紧研制适合我国远洋渔业生产的高性能远洋渔船”，并以船型开发为依托，突破设计建造关键技术，开展核心配套设备研制，形成自主研发和建造能力，因此，有必要加快开展多功能远洋秋刀兼鱿鱼钓船的研发设计的步伐。
同时现代远洋渔船日趋大型化，无论从船型还是结构特点来看，都有向国际商船看齐的趋势，但是我国现行渔船建造规范没有及时更新完善，从结构设计规范方面来说，已不能完全适应现代远洋渔船的结构设计。
为保证船体结构在船舶全寿命期内更加安全，全船有限元强度分析是很有必要的，分析结果可为渔船优化设计提供参考[1]，对大型多功能远洋渔船全船结构强度直接计算具有指导作用[2]。
在此背景下，参照国际商船规范及其他运输船优秀研究设计成果，基于渔船规范完成了某大型多功能远洋秋刀兼鱿鱼钓船结构的初步设计。
在此基础上，本文以该船为目标船，进行了全船有限元强度分析。
有限元分析在船舶复杂结构强度计算与优化中的应用
有限元分析在船舶复杂结构强度计算与优化中的应用摘要：近些年，受我国社会发展的影响，我国的科学水平不断提升。
由于船舶在日常营运过程中需要承受复杂的力学载荷，比如海浪拍击作用力、船载设备的重力等，船舶复杂结构比如舱壁的肋板、动力系统结构件等一旦出现结构破坏，会造成严重的事故。
因此，为了保证船舶结构在复杂力学工况下不会产生失效现象，必须针对船舶复杂结构件进行力学优化。
有限元分析法是业界目前应用非常广泛的一种强度分析法，本文主要介绍有限元分析法的基本流程，结合三维建模软件CREO和有限元划分软件Hypermesh以及有限元分析软件Ansys对船舶舱壁的肋板进行强度分析和优化设计。
关键词：有限元分析；CREO；Hypermesh；Ansys；强度分析引言现代的航行条件以及航运的特点对船舶的性能提出了越来越高的要求。
船舶结构较为复杂，船舶的结构设计是船舶设计的基础，而船舶的结构强度分析是船舶结构设计中的一个重要环节，对于保证船舶的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
通过结构强度分析，能够体现船舶结构的载荷能力，并根据分析结果对原有设计进行改进，以实现船舶承载性能的优化。
现代的数值分析方法为船舶的结构强度分析提供了较多的解决思路，而有限元分析是应用较为广泛的一种。
在有限元分析中，将复杂的船舶外形与结构划分为大量的网格单元，并将所受到的载荷离散化到网格单元中，实现对结构强度的计算。
其中载荷离散化是整个计算分析的一个重要步骤，往往需要花费较长的时间与计算资源，所以需要较为合理的载荷离散化方法，在保证计算精度的同时，提高结构强度分析的效率。
1有限元分析技术概述有限元法是当今工程界应用最广泛的数值模拟方法。
它的基本思想可以概括为：“先分后合”或“化整为零又积零为整”，有限元法适应性强，运用非常广泛，能够灵活的解决许多具有复杂的工况和边界条件的问题。
目前著名的有限元分析软件主要有ANSYS、ALGOR、ADINA、NASTRAN、ADAMS等。
船舶结构强度全船有限元计算研究的开题报告
船舶结构强度全船有限元计算研究的开题报告一、选题背景与意义随着现代海运业的快速发展，船舶结构强度计算是建造一个良好的船舶的重要环节之一，其中全船有限元计算技术是一种有效的分析工具。
船舶结构的复杂性，使得全船在服务中承受着复杂的载荷，例如液压力、风力和减震负载等。
如何在如此复杂的载荷环境下设计出满足强度需求的船体结构成为设计师面临的挑战。
因此，研究全船有限元计算技术在船舶结构强度计算中的应用，对于提高船舶结构设计水平和加强船舶结构计算方法的可靠性具有重要的意义。
二、研究内容与目标本研究的主要内容是基于全船有限元计算方法来研究船舶结构的强度计算。
主要包括以下几个方面的内容：1、收集整理全船有限元计算技术在船体结构中的应用经验，掌握船舶结构设计原理，建立合理的船体有限元模型。
2、开展船舶结构的安全载荷研究，发现船体承受的压力分布规律和情况，分析船体承受的最大载荷和最小载荷的差异和影响。
3、通过全船有限元计算模型，模拟真实的载荷工况，对船舶结构的强度进行计算和分析，主要包括板、梁、桁架等构件的强度分析。
4、在全船有限元计算分析的基础上，对船舶结构进行优化设计，改善原有弱化区域的强度，以提高整个船舶的强度设计水平。
三、研究方法与步骤本研究采用理论分析和数值计算相结合的方法，主要步骤如下：1、详细了解船舶的结构特点和强度设计原理，熟悉全船有限元计算方法的理论基础和实际应用。
2、建立船舶结构的有限元模型，包括船体和附属设备等主要构造。
3、进行载荷分析，包括船在不同工况下所承担的液压力、风力、减震负载等，确定载荷边界条件。
4、进行船舶结构强度计算，对板、梁、桁架等构件进行单元划分和刚度阵及波动负荷计算，分析荷载作用下船舶结构的响应情况。
5、根据模拟计算结果进行结构优化设计，消除弱化区域，提高船舶结构强度。
四、预期成果和意义本研究预期能够建立适用于船舶结构强度计算的全船有限元分析模型、提高船舶结构计算和设计的精度和可靠性，为船舶工程技术的发展提供理论支撑和技术保障。
基于7.1m三体高速船总强度有限元分析
基于7.1m三体高速船总强度有限元分析在现代船舶造船技术中，有限元分析是一种基于数学模型的方法，可以有效地评估结构在设计阶段的可靠性，并具有精度高、可靠性强、计算速度快等优点。
本文将对7.1m三体高速船总强度有限元分析进行探讨。
一、分析背景7.1m三体高速船是一种应用于水上客运、海上巡逻、作业等多种用途的交通工具。
针对该船舶的结构特点和设计要求，进行有限元分析，可以全面地评估该船舶的强度和稳定性，运用先进的数值计算方法，以减少船舶开发的成本和时间。
二、有限元分析方案有限元分析是一种基于局部结构和全局结构的计算方法，可以确定强度和刚度等物理量。
本次有限元分析的目的是在不改变原有结构设计的基础上，评估该船舶在遭受外部海况和载荷作用下的强度和安全性。
1.建立几何模型将该船舶的结构分为三体，分别为左、中、右侧，对其进行高精度三维建模，并考虑结构的复杂性和材料特性。
2.划分网格采用Tetra Element划分方法进行网格划分，具体划分方法为稳态分析方法，采用一般豌埔福采模型进行模拟分析。
3.选取材料属性采用正常材料和普通船用结构钢制造，选用合适的材料参数和实验数据，包括弹性模量、泊松比等。
4.载荷和约束通过确定合适的载荷条件和约束条件，模拟海洋复杂环境下的海况和潮汐作用。
同时，还考虑了船舶的运动、惯性、重心等因素。
三、分析结果及建议经过有限元分析，得到了7.1m三体高速船的强度和稳定性状况。
分析结果显示该船舶在航行中遭受海况和载荷作用，结构稳定，强度充足，同时还需要进行一些改进。
1.加强水密性在海况较为恶劣时，需要采取一些措施加强船舶的水密性，同时提高其抗浪能力，从而保证乘客和船员的安全。
2.增强船体的刚性考虑到船舶在长期使用过程中，会发生一定程度的松动和变形，需要加强船体的刚性，从而提高其运行性能和稳定性。
3.优化船舶的设计在保证强度和稳定性的前提下，可以对船舶的设计进行优化，如提高载货量、减小船舶阻力等，从而提升开发效益。
300 000 DWT 级FPSO改装总纵强度分析
300 000 DWT 级FPSO改装总纵强度分析作者：黄涣青石科良吴猛朱继欣童星来源：《广东造船》2020年第02期摘要：本文以某改裝300 000 DWT级FPSO为研究对象，采用全船有限元方法对其总纵强度进行研究。
本计算采用SESAM软件，通过建立全船有限元模型、水动力模型、应用三维辐射-绕射理论进行波浪载荷预报，依照规范要求确定设计波。
在此基础上对全船结构在相应设计波载荷作用下的强度和变形进行分析。
关键词：FPSO;全船有限元方法;设计波法;总纵强度中图分类号：U661.43 文献标识码：AAbstract： In this paper， the whole ship finite element method is used to analyze the longitudinal strength of a 300 000 DWT FPSO conversion. The finite element structure model and hydrodynamic model of the whole ship are established by SESAM software. The wave load is predicted according to the 3D radiation-diffraction theory， and the design wave parameters of different loads are determined according to the rules. On this basis， the strength and deformation of the whole ship structure under its design wave load are obtained.Key words： FPSO; Whole ship finite element method; Design wave method; Longitudinal strength1 引言FPSO作为海上油田开发工程的核心，集油气处理、发热供热、人员居住、原油产品储存与外输于一体。
基于设计波法的FLNG整船强度评估
基于设计波法的FLNG整船强度评估FLNG是指浮式液化天然气生产、贮存和卸载装置，它是目前应对海上天然气开发的一种新型天然气生产设施。
FLNG具有结构复杂、荷载非常重、运营周期长等特点，因此对于FLNG整船强度评估非常重要。
在这里，基于设计波法进行FLNG整船强度评估。
设计波是指在规定的区域内受特定频率波浪风浪作用的情况下，结构设计所考虑的一个最不利载荷环境。
对于FLNG来说，其设计波主要包括100年一遇的设计平均波和设计临界波。
设计平均波是指在100年周期内，波高的平均值，在FLNG设计中要载荷考虑。
设计临界波是指在100年周期内，对于FLNG最不利的波，其确定需要进行模型试验或数值模拟测试。
设计波法是在FLNG整船强度评估中最常用的方法之一。
通过确定设计波荷载，计算结构件的应力应变状态，从而评估结构的强度安全性。
设计波法具有计算精度高、可靠性好等优点，而且较适用于大型结构的计算。
FLNG整船强度评估的过程主要包括以下几个步骤：1.确定FLNG的载荷环境即设计波，包括设计平均波和设计临界波。
2.进行FLNG结构的有限元分析，计算受载构件的应力、应变及变形。
3.评估受载结构件的疲劳强度，判断其是否满足设计要求。
4.如果评估结果不符合设计要求，则对FLNG整船结构进行改进设计，重新进行评估。
FLNG整船强度评估是一个复杂的过程，需要多个知识领域的专家合作完成，包括结构设计、机电设备、控制系统等多个方面。
同时，在评估过程中也需要考虑到不同的载荷环境和工作条件，确保FLNG在各种复杂环境下都能够安全稳定地运营。
综上所述，基于设计波法进行FLNG整船强度评估是一种常见而有效的方法。
这种方法不仅能够计算出FLNG受力构件的应力应变状态，还能判断其疲劳强度是否满足设计要求。
同时，在评估过程中需要考虑到不同的载荷环境和工作条件，确保FLNG在各种复杂环境下都能够安全稳定地运营。
数据分析是一种描述和解释数据的过程。
有限元分析在船舶结构设计中的应用
有限元分析在船舶结构设计中的应用随着船舶工业的不断发展，船舶结构的设计也日益复杂和严谨。
而有限元分析作为一种有效的工具，已经成为了船舶结构设计中不可或缺的一部分。
在此，本文将介绍有限元分析在船舶结构设计中的应用，以及其带来的好处和挑战。
1. 有限元分析简介有限元分析(Finite Element Analysis, FEA)是一种数学模拟分析方法。
它通过分割连续的物体为有限个离散子元，求解每个子元的节点，进而得出整体物体的内部受力、应变等物理特性。
有限元分析应用范围广泛，可以用于船舶、航空航天、建筑等领域的结构设计和分析。
在船舶结构设计中，有限元分析可以对船体结构进行静力计算、动力计算、疲劳及强度分析等方面的计算。
2. 有限元分析在船舶强度计算中的应用在船舶结构设计中，强度计算是至关重要的一部分。
有限元分析可以帮助船舶设计师对船体结构进行静力和动力分析、疲劳分析和强度分析等计算。
通过有限元分析的计算，可以准确预测船舶在航行过程中的受力情况，从而为优化船舶结构提供依据。
例如，某船舶的舵机荷载在使用过程中达到了一个比较高的峰值，这是由于船舶舵机设计参数不足或强度不够所导致的。
在这种情况下，有限元分析可以对舵机进行疲劳分析，预测出舵机在航行过程中可能出现的强度问题，并为进一步优化舵机设计提供支持。
3. 有限元分析在船舶设计优化中的应用有限元分析可以为船舶结构优化提供依据。
通过有限元分析的计算，船舶设计师可以对船体结构进行预测和比较，以评估船体结构的优劣。
例如，在设计某型号船舶的船头结构时，设计师可能会面临着一个问题：如何在保证船头稳定性的前提下，尽可能减小船头的阻力。
有限元分析可以对船头结构进行优化设计，通过对船头结构的静力计算、动力计算、疲劳及强度分析等方面的计算，为设计师提供优化方案，以达到降低阻力的目的。
4. 有限元分析在船舶结构安全性评估中的应用船舶结构的安全性评估是船舶设计中不可避免的一个环节。
基于设计波法的FLNG整船强度评估
基于设计波法的FLNG整船强度评估阚涛;刘加一;向琳玲;唐永生【摘要】本文采用基于设计波法的直接计算法对270 000m3的浮式液化天然气船FLNG进行整船结构强度评估.根据FLNG具体的结构形式和数值分析的最终目的将该装置的实际结构简化,选用适当类型的单元对该装置的结构进行离散而得到FLNG的整船有限元模型.基于三维势流理论并利用中国南海波浪散布图对FLNG 进行水动力分析,得到了FLNG在典型装载工况下的波浪压力分布及设计波参数.通过把FLNG承受的波浪压力、惯性力、静水压力与重力等载荷分布到有限元模型上,得到FLNG在典型装载工况下全船的应力水平、应力分布和变形情况.该数值分析结果可在FLNG的初级设计阶段为船体结构强度分析提供有效分析依据,并为FLNG上部模块的设计开发提供船体变形参考.%The overall strength assessment of a 270 000 m3 FLNG (Floating Liquid Natural Gas) was carried out based on design wave approach.Simplified FLNG's structure based on the ship's structure form and numerical analysis'spurpose,building a finite element model of FLNG by choose appropriate unit.Hydrodynamic analysis were calculated based on 3-D potential theory and long term prediction using South China Sea scatter diagram,the design wave parameters and hydrodynamic pressure distribution were determined for typical load condition of FLNG.And then loaded hydrodynamic pressure,inertial force,hydrostatic pressure,gravity on the model,obtained stress level,stress distribution,deformation of the hull structure at last.The results of numerical analysis can providing effective basis for overall strength assessment of FLNG at the stage of primarydesign,it also can providing reference of hull deformation for topside design.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2017(039)005【总页数】6页(P32-37)【关键词】浮式液化天然气船;整船强度;设计波;三维势流理论【作者】阚涛;刘加一;向琳玲;唐永生【作者单位】华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;华中科技大学船舶与海洋工程学院,湖北武汉430074;沪东中华造船(集团)有限公司,上海200129【正文语种】中文【中图分类】U663.2天然气主要成分是碳氢化合物，与石油相比，天然气几乎不含其他有害物质，具有单位热值高，产生二氧化碳少等优点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｓ ｅ ｔａ ｎ ｌｓｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｈ ａ ａ ｔｒ ｆ ｄ ｓｇ ｅ ｖ ｒ ｅ ｅ ｉ ｅ ． Ｂ ｐ ｃｒ ｌａ ａｙ ｉ ， ｎ ｈ ｎ ｔｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅｓ ｏ ｅ ｉｎ ｄ ｗａ ｅ ａ ｅ ｄ ｔｒ ｎ ｄ ｍ ｙ ＦＥＭ ｏｔ ｒ Ｃ． ｔａ ｓｆ ｗａ ｅ ＭＳ Ｐａｒ ｎ， ＦＥＭ ｄ ｌｏ ｈ ｌｂ ｌｓ ｉ ｓ ｂ ｉ ． Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｖ ｒ ｓｕ ｅ ｉ ａ ｔｍａ ｉａｌ ｐ ｌｅ ｏ ｔ ｅ ｓ ｉ’ ｔ ｍｏ ｅ ｆｔ ｅ ｇ ｏ ａ ｈ ｐ ｉ ｕｌ ｔ ｈ ｅ ｉｎ ｄ ｗａ ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｓ ｕ ｏ ｔ ｌ ａ ｐ ｉｄ ｔ ｈ ｈｐ Ｓｗｅ ｃ ｙ ｓ ｒａ ｅ ｅｅ ｎ ｓｂ ｓｎ ＣＬ ｌｎ ｕ ｇ ． Ｆｉ ｉ ｌｍ ｅ ｔａ ａｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｉｎ ｄ ｗａ ｅ ｓ ｐ ｒｏ ｅ ｕ ｃ ｌ ｍｅ ｔ ｙ ｕ ｉ ｇ Ｐ ａ ｇ ａ ｅ ｆ ｎｔ ｅｅ ｎ ｎ ｌｓｓ ｉ ｗｏ ｄ ｓｇ ｅ ｖ ｓ ｉ ｅｆｒ ｄ． Ｔｈ ｅ ｍ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｎ ｔｏ ｌ ｒ ｓ ｎ ｈｅｇ ｏ ａ ｏ ｇｔ ｄ ｎ ｌｄ ｆ ｒ ｔｏ ｎ ｔｅ ｓｂ ｔａｓ ｅ ｎ ｔａｅ ｔｅ ｅｆ ｃｓｉ ｄ ｃ ｄ ｅ ｕ ｔ ｏ ｎ ｙｐ ｅ ｅ ｔｔ ｌｂ ｌｌｎ ｉｕ ｉ ａ ｅｏ ｍａ ｉｎ ａ ｄ ｓｒ ｓ ｕ ｌｏ ｄ ｍｏ ｓｒ ｔ ｈ ｆｅ ｔ ｎ ｕ ｅ ｂ ｏ ａ ｏ ｄ ｌ． Ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｕ ｅ ｏ ｅｅ ｉ ｉｇ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｗａ ｅ ａ ｅ ｎ ３ Ｄ ｙ ｒｄ ｎ ｍｉ ｈ ｏ ｙ ｙ ｌｃ ｌｌａ ｓ ｗｅ１ ｈ ｒ ｃ ｄ ｒ ｓ ｆｒ ｄ ｔｒ ｎｎ ｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｍ ｖ ｂ ｓ ｄ ｏ － ｈ ｄ ｏ ｙ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｍａ ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｒ ａｉｎ ｌｔ ａ ｓｎ ｈ ｏ ｄ ｓｉ ｔｄ ｂ ｉ ｅ ｅ ｉｉａ ｏ ｕ ａ ． ｋ ｈｅｒ ｓ ｌｓｍｏ ｅ ｒ ｔ ａ ｈ ｎ ｕ ｉ ｇｔ ｅ ｌａ ｓ ｅ ｔ ｏ ｍａ ｅ ｙ ｓｍｐｌ ｍｐ ｒｃ ｌｆｒ ｌ ｓ ｍ Ｋｅ ｒ ｓ： ｓ ｅ ｔａ ｎ ｌｓｓ ｄ ｓｇ ｖ ｐｐ ｏ ｃ ｇｏ ａ ｈ ｐ Ｆ ｙ ｗｏ ｄ ｐ ｃｒ ｌａ ａｙ ｉ ； ｅ ｉｎ ｗａ ｅ ａ ｒａ ｈ； ｌｂ ｌｓ ｉ ＥＭ ｎａｙ ｉ ； ａ ｌｓｓ ＰＣＬ ｌｎ ｕ ｇ ａ ｇ ａ ｅ
关键词 ： 谱 分析 ； 设计 波法 ； 整船有 限元分 析 ； Ｃ Ｐ Ｌ语 言 中图分 类号 ： Ｕ ６ ．２ ６ １ ４ 文献 标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １７ ７ ４ （ Ｏ ０ ０ ０ １ ０ ＤＯ ：０ ３０ ／．ｓ ． ６ ２—７４ ． ０ ０ ０ ． ０ ６ ２— ６ ９ ２ １ ） ６— ０ ４— ６ Ｉ １ ．４ ４ ｊｉ ｎ １７ ｓ ６ ９ ２ １． ６ ０ ３
（ ． 中科技 大 学 船 舶 与海洋 工程 学院 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ； １华 湖 ３ ０ ４
２ 中国舰 船研 究设计 中心 ， ． 湖北 武汉 ４ ０ ６ ） ３ ０ ４
摘 要 ： 基于谱分析法对舰船剖面波浪载荷进 行长期预报并 确定设计 波参数 。利用有 限元软件 Ｍ Ｃ Ｐ ｔ Ｓ ．ａａ ｒ
建 立 了 全船 有 限元 模 型 ， 过 Ｐ Ｌ语 言 实 现 设 计 波 波 浪压 力 对 船 体 湿 表 面 有 限元 网 格 的 自动 加 载 。对 ２个 设 计 波下 通 Ｃ 的 整 船 有 限元 进 行 分 析 ， 果表 明 ： 船 分 析 不仅 能真 实 表 现 舰 船 整 体 总 纵 变 形 和 应 力 水 平 ， 能 充 分 考 虑 局 部 载 荷 结 整 还 对 结 构 响应 的影 响 。另 外 ， 于 三维 水 动 力 理 论 分 析 船 体 运 动 和 剖 面 载 荷 进 而 确 定 设 计 波 参 数 的 过 程 ， 服 了 传 统 基 克 经 验公 式估 算 载 荷 所 导 致 的结 果 的不 确 定 性 和 强 度校 核 的不 合 理 性 。
第３ ２卷第 ６期
２１ ０ ０年 ６月
舰
船
科
学
技
术
Ｖｏ ． ２，Ｎｏ． １３ ６
Ｓ Ｉ Ｈ Ｐ ＳＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ Ｔ ＥＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
Ｊ ｎ．，２ ０ ｕ ０１
基 于 设 计 波法 的 舰船 整船 有 限 元强 度 分析
肖桃 云 樊 佳 梅 国辉 侯 国祥 陈 力 张 聪 胡 彝 ， ， ， ， ， ，
Ｗｕ ａ ３ ０ ４， ｈｎ ；２ Ｃ ｉａＳ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔａ ｄ ＤｅｉｎＣｅ ｔｒ Ｗｕ ａ ３ ０ ４， ｈｎ ） ｈ ｎ ４ ０ ７ Ｃ ｉａ ． ｈ ｎ ｈｐ Ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｓｇ ｎｅ ， ｈ ｎ ４ ０ ６ Ｃ ｉａ
Ａｂｓｒ ｃ ｔａ ｔ
Ｌ ｎ －ｅｍ ｒ ｄ ｃｉｎ ｏ ｈ ｈｐ Ｓｃｏ ｓｓ ｃｉ ｎ ｌｗａ ｅ ｉ ｄ ｃ ｄ ｌａ ｓｉ ｅ ｆｒ ｅ ａ ｅ ｎ ｏ ｇ ｔｒ ｐ ｅ ｉｔｏ ｆｔ ｅ ｓ ｉ’ ｒ ｓ —ｅ ｔｏ ａ ｖ —ｎ ｕ ｅ ｏ ｄ ｓｐ ｒｏ ｍ ｄｂ ｓｄｏ
，
（ ．ｃ ｏｌ ｆ ａａ Ａ ｃｉ ｃ ｒ ａｄＯ ｅｎＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｈ ａｈｎ ｎｖｒｔ ｏ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， １ Ｓｈｏ ｏ ｖｌ ｒｈｔ ｔ ｅ ｎ ｃａ ｎ ｉ ｅｉ ， ｕｚｏｇＵ ｉ ｓｙ ｆ ｉ ｅａ ｄＴ ｃ ｎｌ ｙ Ｎ ｅｕ ｎ ｎ ｅ ｉ Ｓ ｎ ｏ
Ｓ ｒ ｎｇ ｈ ａ ｌ ｓｓ ｏ ｖ ｒ ｌ ｓ ｐ ＦＥＭ ｏ ｌｂａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｖ ｐｐ ｏ ｃ ｔ ｅ ｔ ｎａ ｙ ｉ ｆｏ ｅ ａ ｌ ｈｉ ｍ ｄｅ ｓ ｄ ｏ ｅ ｉ ｎ ｗａ ｅ ａ ｒ ａ ｈ
ＸＩ ＡＯ ｏ— ｕ Ｔａ ｙ ｎ。 ＦＡＮ ｉ ＭＥＩ Ｇｕ — ｕ ， Ｊａ ， ｏ ｈ ｉ ＨＯＵ ｏ ｘ ａ ｇ ＣＨＥＮ ｉ ＺＨＡＮＧ Ｃｏ ｇ ， Ｇｕ — ｉｎ ， Ｌ ， ｎ 。 ＨＵ ｎ Ｂｅ