擱置腳載荷作用下的甲板結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、隨著軍事的發(fā)展，通過艦船進(jìn)行快速運(yùn)輸各種武器設(shè)備等在當(dāng)今軍事戰(zhàn)斗中顯得格外重要，不同的設(shè)備通過不同的方式作用在艦船甲板上，其中某些大型特種設(shè)備通過幾個(gè)金屬制成的擱置腳作用在艦船甲板上，每個(gè)擱置腳上承受的重量很大，準(zhǔn)確地分析其對甲板各結(jié)構(gòu)的作用，對合理設(shè)計(jì)擱置腳載荷下的甲板結(jié)構(gòu)非常重要。
　　金屬擱置腳對甲板結(jié)構(gòu)的作用不同于汽車輪印，也不能簡單地通過均布載荷進(jìn)行分析計(jì)算，由于其涉及到剛度的影響，不同剛度區(qū)域承受的力不同，剛度大的縱骨

2、和強(qiáng)橫梁等結(jié)構(gòu)處受到的接觸力明顯大于甲板板處的接觸力，所以必須通過非線性接觸計(jì)算。目前來說，針對這種載荷下的甲板結(jié)構(gòu)研究很少，而且船級社等也沒有相關(guān)規(guī)范，所以對船舶非線性接觸計(jì)算的研究顯得非常必要。
　　本文首先對非線性接觸計(jì)算的相關(guān)結(jié)構(gòu)建模、載荷大小、計(jì)算中接觸面選取等進(jìn)行研究，接著分章節(jié)分別通過ABAQUS軟件對甲板縱骨、甲板板進(jìn)行多種工況的非線性接觸計(jì)算，并在接觸力信息的整理得到接觸力規(guī)律的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)結(jié)構(gòu)的載荷計(jì)算公式

3、，最后與 patran/nastran線彈性計(jì)算結(jié)果比較驗(yàn)證計(jì)算思路和計(jì)算公式的準(zhǔn)確性，并給出相應(yīng)的簡化計(jì)算方法以指導(dǎo)甲板各結(jié)構(gòu)在擱置腳載荷作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算。最后本文通過非線性接觸計(jì)算和線彈性計(jì)算，并結(jié)合等效的方法，得出了強(qiáng)橫梁在擱置腳作用下所受載荷的相關(guān)規(guī)律。
　　通過對擱置腳作用下的甲板結(jié)構(gòu)分析表明，當(dāng)擱置腳長度與甲板縱骨跨長相當(dāng)時(shí)，縱骨和甲板板的接觸力可以通過三力平衡計(jì)算。對于縱骨來說來說，當(dāng)擱置腳前端跨過2/3強(qiáng)橫梁間距時(shí)

4、，是縱骨計(jì)算的最危險(xiǎn)工況，對于甲板板計(jì)算來說，擱置腳前端離強(qiáng)橫梁1/3縱骨間距時(shí)，這時(shí)不受邊界的影響，是甲板板計(jì)算的最危險(xiǎn)工況。對于甲板縱骨和甲板板的接觸力計(jì)算可以通過首先確定強(qiáng)橫梁處接觸力，然后通過力的平衡得到前后兩處接觸力結(jié)果。當(dāng)甲板跨長比較大時(shí)，這時(shí)，擱置腳作用在強(qiáng)橫梁之間是縱骨和甲板板的最危險(xiǎn)工況，且可以通過相應(yīng)公式計(jì)算接觸力。對于強(qiáng)橫梁來說，可以通過位移等效進(jìn)行強(qiáng)橫梁載荷計(jì)算。在縱向，擱置腳在強(qiáng)橫梁中間時(shí)，在橫向，擱置腳在甲板