基于設計波法的艦船整船有限元強度分析.pdf

1、我國是一個海洋大國，有著廣闊的領海和漫長的海岸線，需要強大的海軍力量的保護；即使在和平年代，強大的海軍力量，也可以起到一定威懾作用，達到不戰(zhàn)而驅人之兵的目的；如果戰(zhàn)爭無法避免，強大的海軍的將發(fā)揮重要作用。大型水面艦船是海軍力量中不可缺少的一部分，而正確的艦船強度分析是進行艦船設計和保證艦船結構安全的關鍵。
　　 由于艦船有著不同于常規(guī)船舶的結構特點，比如甲板大開口和上層建筑等結構，會對總縱強度、扭轉強度產生極大的影響。傳統(tǒng)方法將

2、船體看作一根船體梁，這種方法對評價艦船強度的安全性有很大的近似性，存在一定的弊端。
　　 隨著有限元分析方法和計算機技術的發(fā)展，艙段有限元法出現(xiàn)了，繼而整船有限元分析方法得到了發(fā)展。整船有限元法可以求解出整船各個主要構件的實際變形和應力結果，是目前船體結構強度分析最準確、最完善的方法。
　　 波浪載荷的確定是整船有限元強度計算中的關鍵環(huán)節(jié)。本文對基于三維線性勢流理論給出了用于船舶與海洋工程結構的基本水動力方程，以及相關水

3、動力參數(shù)和數(shù)值求解方法，同時給出了基于譜分析和概率統(tǒng)計理論的船舶運動和載荷的長短期預報方法和艦船設計波參數(shù)的確定過程。接著，本文基于三維勢流水動力分析程序，分析了規(guī)則波中艦船運動和波浪載荷特性，結合艦船海浪統(tǒng)計資料，利用長期預報的方法和設計波方法，得到了艦船在兩載荷參數(shù)下的設計波參數(shù)以及與之對應的海浪瞬時設計波浪載荷。利用設計波法確定船舶波浪載荷的優(yōu)點在于，計算工作量較小，而且可以模擬真實海況，得到真實的波浪載荷，使有限元強度計算結果更