鋁合金船體結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度數(shù)值與試驗(yàn)研究.pdf

1、為滿足現(xiàn)代船舶對(duì)高速化和輕量化的要求，鋁合金以其優(yōu)良的比強(qiáng)度性能在船舶領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但由于鋁合金的剛度較低，鋁合金船體的強(qiáng)度問(wèn)題逐漸引起了人們的重視，特別是其在船體板架的穩(wěn)定性和極限承載能力方面的問(wèn)題較為突出。目前，對(duì)鋼制加筋板結(jié)構(gòu)的研究較為成熟，但對(duì)擠壓成型的鋁合金帶筋板的研究卻很匱乏，因此有必要對(duì)鋁合金帶筋板的極限強(qiáng)度開(kāi)展研究，從而提高其數(shù)值預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，并為船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
　　本文以某鋁合金三體船為研究背景，通過(guò)

2、有限元法和試驗(yàn)法對(duì)切口式和懸掛式這兩種典型結(jié)構(gòu)形式的鋁合金帶筋板極限強(qiáng)度開(kāi)展研究，論證數(shù)值方法的有效性，并且對(duì)箱型梁和船體極限強(qiáng)度進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1)開(kāi)展了鋁合金帶筋板極限強(qiáng)度的非線性有限元分析技術(shù)的研究。結(jié)合鋁合金帶筋板的兩種常用結(jié)構(gòu)形式，采用非線性有限元法開(kāi)展了多種影響因素下的鋁合金帶筋板極限強(qiáng)度的敏感性分析;
　　2)開(kāi)展了鋁合金帶筋板的極限強(qiáng)度試驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)了相關(guān)的試驗(yàn)裝置，制定了試驗(yàn)測(cè)試方案，完成

3、了鋁合金帶筋板的極限強(qiáng)度試驗(yàn)，獲得了兩種典型鋁合金帶筋板結(jié)構(gòu)在軸向受壓下的屈曲特性和極限強(qiáng)度，并與數(shù)值預(yù)報(bào)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了非線性有限元分析方法的有效性;
　　3)基于非線性有限元法，開(kāi)展了鋁合金箱型梁的極限彎矩分析研究。選取Vahid Farajkhah箱型梁模型，采用非線性有限元法計(jì)算其極限承載能力，并與文獻(xiàn)結(jié)果對(duì)比，進(jìn)一步驗(yàn)證了數(shù)值分析方法的有效性。在此基礎(chǔ)上，開(kāi)展了殘余應(yīng)力和HAZ材料軟化等對(duì)極限承載能力的影響。