船体总纵极限强度的可靠性计算

进行船体总纵极限强度的可靠性计算包括４个方面：①失效模式;②总纵极限强度;③外载荷;④可靠性分析方法．采用基于条件期望技术和对偶变数技术的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法对船体进行总纵极限强度可靠性计算．实例计算表明了该方法的有效性和合理性     

船体结构中受压矩形板计及残余应力影响的平均应力-平均应变曲线

在用简化方法计算船体的总纵极限弯矩时需要掌握四周支承在骨架上的矩形板包括后屈曲及后崩溃阶段非线性性能在内的完整的平均应力－平均应变关系,采用Ｇｏｒｄｏ和Ｇｕｅｄｅｓ Ｓｏａｒｅｓ提出的利用经验公式的方法导出了受压矩形板的平均应力－平均应变关系,着重讨论了焊接残余应力的影响,在分析板受压时各阶段板内应力分布的基础上,根据静力平衡条件提出了一个生成计及残余应力影响的平均应力－平均应变曲线的近似方法。     

船体梁的极限纵强度

讨论了纯弯曲载荷下船体梁的极限纵强度．研究了船体梁断面的“硬角”、附连翼板宽度以及船体梁断面中性轴位置的变化对船体梁极限承载能力的影响．进行了纵向加筋箱形薄壁结构模型的纯弯曲试验．理论计算与试验结果比较表明，两者符合较好．     

空间充气支撑管的轴压屈曲分析

将用于空间的Kapton-Al-Kapton充气展开支撑管视为圆柱薄壳,将其初始折痕、褶皱作为初始几何缺陷,采用奇异摄动法研究初始几何缺陷对屈曲荷载和后屈曲平衡路径的影响。结果表明,初始几何缺陷降低了充气支撑管的屈曲载荷,但不同的几何参数与屈曲模态下,充气支撑管对缺陷的敏感度是不同的。     

充气压力对各向同性充气管轴压稳定性的研究

采用奇异摄动法研究各向同性充气支撑管的充气压力与轴压屈曲荷载之间的关系,及其对屈曲荷载和后屈曲平衡路径的影响。结果表明,充气压力可以弥补材料的几何缺陷,明显提高充气管的屈曲载荷。该结论为充气结构在空间的应用提供依据。     

大开口船舶的扭转极限状态

给出利用下限定理计算扭转极限状态下船体剖面上塑性剪流分布的方法,以及相应的线性规划问题,根据扭转极限状态下剖面剪应力的分布可计算剖面的极限转矩,对3艘不同尺度的大开口集装箱船用该方法进行了计算,所得极限转矩与主要船级社规范公式计算的波浪转矩设计值进行了比较,从而得到船体在扭转方面安全性的粗略的定性估计,计算结果表明,对大型和超大型集装箱船,扭转方面的安全性必须引起重视,该方法可在大开口船舶计与扭转失效模式的结构可靠性分析中作为计算船体极限转矩的工具。     

基于新版共同结构规范的船体梁极限强度计算方法

2008修订版共同结构规范对船体梁极限强度计算时各种失效模式下的载荷端缩曲线进行了修改,并对单元划分原则及一些特殊部位处理进行了补充规定.新规范必将对同种模型下求得的船体梁极限承载能力产生影响.通过对比2008修订版与2006版共同结构规范,总结了新规范在极限强度部分的变化,并在新规范基础上用PCL语言在MSC.Patran平台上开发一套用于船体梁极限强度计算与评估的可视化计算软件.通过两个规范下的模型计算分析发现,新规范下结构极限强度偏小,且规范的修改对构件间屈服应力明显不同的结构将受到较大影响,对屈服应力几近一致的结构影响较小.对新规范的理解提供参考并提供一套实用、可以推广的船体极限强度计算软件.     

非线性材料压杆的后屈曲分析

本文在考虑材料非线性和几何非线性的情况下,分析建立了受轴向均布载荷压杆的欧拉驻值条件,用摄动法摄动求解非齐次Bessel方程,得出了问题的近似解,并着重对松木柱的后屈曲特性作了探讨。     

夹层矩形板的非线性动力屈曲

研究了夹层矩形板的非线性动力屈曲问题,基于Reissner假设和Hamilton原理下的夹层矩形板的非线性运动控制方程,应用伽辽金方法和双参数摄动法确定四边简支夹层矩形板在纵向简谐载荷作用下的非线性动力不稳定区的边界,并对影响动力稳定性的若干因素进行探讨.     

基于规范要求的受损船体总纵剩余强度分析

比较了研究了国际船级社协会和ＡＢＳ、ＤＮＶ船级社规范对破损船体结构剩余强度的要求,并把这些要求转化为可靠性模型的限制状态方程,从而使概率意义的评估得以实现。文中还给出了散货船的计算实例比较了ＩＡＣＳ与规范的确定性剩余强度因子与剩余可靠性指标,得到了基于现行规范的安全要求,计算结果表明,ＩＡＣＳ的要求与ＡＢＳ、ＤＮＶ严格,规范中剪力校核条件较为苛刻,在破舱进行水时很难达到要求。     

船体极限总纵强度可靠性分析

对船体极限总纵强度的研究作了简要回顾，通过对不确定性因素的研究，指时对船体极限总纵强度作可靠性研究是必要的。     

轴力下空间XK型圆钢管相贯节点的承载力计算

空间XK型圆钢管相贯节点在大跨度空间桁架中得到很好地应用,但目前关于该节点极限承载力的计算方法尚不完善.在试验的基础上,对36个空间XK型圆钢管相贯节点进行双重非线性有限元分析,计算了其极限承载力;探索了不同几何参数和加载方式对该类节点极限承载力的影响规律;根据分析结果并借鉴平面K型圆钢管相贯节点的承载力计算公式,考虑空间效应的影响,提出了空间XK型圆钢管相贯节点的承载力建议公式.采用建议公式对相关试件进行计算,计算结果与试验结果吻合良好.     

拖曳状态下FPSO的船体梁极限强度可靠性分析

针对一艘无自主动力的浮式生产储油船(FPSO)拖曳航行时的静水、波浪载荷特点,开展船体梁极限强度可靠性评估.其中波浪弯矩根据不同的拖曳航行速度,利用简化的插值表与渐进式极值分布相结合的方法获得.计算结果表明,拖曳航行状态下的FPSO船体梁可靠性评估不可忽略,其数据可为今后类似拖曳行为提供可靠性方面的数据支持,对于正确认识拖曳航行状态下FP-SO的可靠性水平具有现实意义.     

甲板板格屈曲破坏下船体梁的可靠性计算

用结构可靠性理论来分析船体结构破坏是造船理论的又一发展,有着重要的意义。本文论述了由于甲板板格屈曲破坏而导致船体梁最终溃折的破坏方式,对用扶强材加强的板格在平面内压力作用下的三种失效模式以及相应的船体梁极限弯矩作了均值和变异的分析。本文还对构件尺寸、材料特性以及焊接残余应力等因素对板格和船体梁的影响,作了敏感性分析。本文分别以屈服和屈曲作为失效模式计算了两艘实船的失效概率。研究结果表明,在船体梁破坏中板格屈曲比屈服更易发生,这对我们令后进行船体结构系统分析有一定的参考价值。     

基于余度概念的船舶总纵剩余强度评估

选取合适的概率余度衡准,并根据ＡＢＳ的要求列出船舶在触礁与碰撞损伤后的极限状态方程,可计算出船舶在事故损伤下的余度．为考虑疲劳腐蚀等必然损伤的影响,建立了船体梁层次的安全评估框架及对各类损伤定义对应余度的破坏水平,并根据模糊合成规则得到总体评估结果．算例表明,采用概率余度（相对指标）作为剩余强度衡准比确定性衡准和可靠性指标能获得更一致的结果．为反映评估中不确定性因素,利用模糊方法评估多种损伤下的船舶安全性是合理的．     

受损船体总纵抗弯能力的半解析估算方法

建立了船体纵向加筋板与横向加筋板对应大变形损伤的损伤分析模型，并采用半解方法对其受损的承载特性进行了讨论，基于受损构件的剩余承载能力分析，给出了受损船体总纵抗弯能力的一近似估算方法，数值算例表明了该方法的有效性。     

KT型相贯节点极限承载力非线性有限元分析

对KT型圆钢管空间相贯节点的极限承载力进行了非线性有限元分析,揭示了KT型相贯节点的受力性能.结果表明:随着支杆与弦杆直径比、腹杆与弦杆直径比、支杆与弦杆厚度比、腹杆与弦杆厚度比和弦杆径厚比的变化,节点发生弦杆局部屈曲模式和腹杆轴向屈曲破坏2种破坏模式;支杆弦杆直径比和支杆弦杆厚度比的变化对节点极限承载力没有显著影响;与规范中平面K型相贯节点计算结果的比值在0.75左右.     

受压加筋板极限承载能力研究

研究了面内单向受压的加筋板单元极限承载能力,考虑了弯扭耦合、加强筋截面变形、板的屈曲以及板和加筋之间的相互作用对加筋板极限承载能力的影响．计算结果表明算法具有较好的精度．