船體局部板架彈塑性動力響應(yīng)分析簡化方法研究.pdf

1、海軍是保衛(wèi)國家海洋資源捍衛(wèi)領(lǐng)土主權(quán)的重要力量，隨著科技不斷發(fā)展，作戰(zhàn)艦艇的結(jié)構(gòu)尺寸越來越大，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，因此對這類的復(fù)雜結(jié)構(gòu)計算動力響應(yīng)問題時會將變得越來越困難，因此，如何快速地對艦船的動力響應(yīng)進(jìn)行計算顯得非常重要。
　　用艙段模擬整船進(jìn)行動力響應(yīng)分析時，無論是實驗或是有限元計算大都采用固支或者自由邊界形式，對艙段邊界條件研究較少，本文以艙段模擬整船在水下非接觸爆炸情況下的局部板架塑性動力響應(yīng)為工程背景，基于等效慣性原理提

2、出了艙段—梁混合有限元法;同時以靜態(tài)整體縮聚法為基礎(chǔ)，提出邊界集中質(zhì)量剛度法;最后應(yīng)用動態(tài)子結(jié)構(gòu)法對非目標(biāo)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行自由度縮聚，保證精度的同時，提高了計算速率。具體內(nèi)容如下:
　　首先，基于平斷面假定與等效慣性原理將非研究目標(biāo)的船體艙段簡化為一維船體梁的形式，再與目標(biāo)三維有限元艙段模型耦合形成艙段—梁混合有限元模型，對模型進(jìn)行有效性驗證后，求解其相對塑性應(yīng)變及塑性變形撓度值并與整船模型對比;
　　靜態(tài)整體縮聚法認(rèn)為在實現(xiàn)自由

3、度縮聚過程中，從自由度以質(zhì)量剛度矩陣的形式施加于主自由度矩陣，本文基于上述理論，對非目標(biāo)艙段進(jìn)行簡化，以集中質(zhì)量與集中剛度的形式施加于目標(biāo)艙段邊界艙壁，將此簡化模型的塑性動力響應(yīng)與原船對比驗證方法的有效性，并將此方法應(yīng)用于其他模型;
　　基于固定界面模態(tài)綜合法，對艦船結(jié)構(gòu)模型劃分為三個相鄰子結(jié)構(gòu)，通過截斷高階模態(tài)的方法對兩端的子結(jié)構(gòu)的內(nèi)部自由度進(jìn)行縮減;以增量法作為計算工具，建立雙層底模型并通過有限元計算的響應(yīng)值驗證該法的有效性;