冰區(qū)航行船舶結(jié)構(gòu)強度分析研究.pdf

1、隨著全球氣候變暖，北極海冰覆蓋范圍和厚度日趨減小，北極資源開發(fā)和航道通航可能性大大提高，使其逐漸成為國際關(guān)注的熱點地區(qū)之一。作為開展北極事務(wù)的重要載體，冰區(qū)航行船舶在北極航線開辟、資源勘探開發(fā)及科考等方面發(fā)揮著不可替代的作用。受極地環(huán)境的影響，特別是海冰的存在，使船體結(jié)構(gòu)安全性問題越發(fā)突出。
　　本文根據(jù)塑性強度分析理論，分別采用理論和數(shù)值模擬方法研究了冰載荷作用下冰區(qū)航行船舶艏部和舷側(cè)結(jié)構(gòu)強度問題。
　　針對層冰與船艏、層

2、冰與舷側(cè)兩種作用工況，采用LS-DYNA軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計算，得到了目標(biāo)船極端工況下所受冰載荷。
　　考慮到不同區(qū)域船體結(jié)構(gòu)的特點，分別將舷側(cè)和船艏結(jié)構(gòu)簡化為含帶板骨材和矩形板結(jié)構(gòu)，基于結(jié)構(gòu)極限分析原理，對兩種典型結(jié)構(gòu)塑性極限承載能力進(jìn)行了理論計算，并與數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行比對和相互驗證。
　　以某型冰區(qū)航行船舶為例，討論了船體局部結(jié)構(gòu)極限載荷準(zhǔn)則，采用非線性有限元數(shù)值計算方法，計算并確定了目標(biāo)船局部結(jié)構(gòu)塑性極限承載能力，對目標(biāo)