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1、纠荐点腰旬借扯杰流绣举腊豢刑褥匣溜伍阀溺港娜探肠胡钳轩烷援伸阅荆15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction15000吨甲板驳船结构强度计算分析吨甲板驳船结构强度计算分析 睛椒轮履捆腻楚曼圭膏杠孪逮眩龄杨何草醉轻玫午馈锁诉钳多袖秋低躺蔗15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习 15000吨甲板驳船结构强度计算分析吨甲板驳船结构强度计算分析该练习包括以下几个部分该练习包括以下几个部分: 底板底板；甲板甲板；舷侧舷侧；横舱壁横舱壁；横框架横框架；把这些模型合并成一个舱段进行整体舱段模型计算。把这些模型合并成一个舱段进行整体舱段模型计算。偏天防鸥酝厨刷仇贸
2、距职砖摹提慈搭汽撑长适闽于槽癣惟持曼财帝徊沈聪15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习 15000吨甲板驳船结构强度计算分析吨甲板驳船结构强度计算分析 船体参数船体参数 : 船体总长船体总长 121.920 m 设计水线长设计水线长 119.431 m型宽型宽 30.480 m型深型深 7.620 m设计吃水设计吃水 6.096 m肋位间距肋位间距 2.489 m材料弹性模量材料弹性模量 E205800材料泊松比材料泊松比 材料屈服极限材料屈服极限 竞炬这翁涅阀好滨丰裕皆咀俞和蜗雄掀红憨厂杰庇晓磋悄谤蜘额贞迅粱蹋15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduct
3、ion练习练习 15000吨甲板驳船结构强度计算分析吨甲板驳船结构强度计算分析计算方案计算方案 : 船体根据船舶结构力学和船体强度的理论和知识，对于甲板驳船的重船体根据船舶结构力学和船体强度的理论和知识，对于甲板驳船的重大件运输中的结构强度问题，按性质可分为总纵强度和局部强度，对大件运输中的结构强度问题，按性质可分为总纵强度和局部强度，对于总纵强度，可以在实际的重大件运输中通过压载来使得船体总纵弯于总纵强度，可以在实际的重大件运输中通过压载来使得船体总纵弯曲应力尽量降低，而局部强度则一般较为确定，其取决于局部载荷的曲应力尽量降低，而局部强度则一般较为确定，其取决于局部载荷的大小、分布形式和范围
4、，以及结构的具体布置和尺寸。本船的总纵强大小、分布形式和范围，以及结构的具体布置和尺寸。本船的总纵强度根据船舶在各种工况下的重量分布及浮力分布采用相关船体总纵强度根据船舶在各种工况下的重量分布及浮力分布采用相关船体总纵强度程序计算完成。船体局部强度则采用度程序计算完成。船体局部强度则采用1/2+1+1/2的三维舱段有限元的三维舱段有限元模型计算分析船体的应力分布。模型计算分析船体的应力分布。 由于教学需要本练习先从舱段的各部分开始，而且板、加强筋的尺寸由于教学需要本练习先从舱段的各部分开始，而且板、加强筋的尺寸并不全部按实际结构尺寸，只取其中一种统一计算。并不全部按实际结构尺寸，只取其中一种统
5、一计算。翼餐娇弛件枝苑宁咆荒狞骆嚷刻送捶芋纬哑峪考愿姿洱篓霜亥吊嚼尹遮燥15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习 15000吨甲板驳船结构强度计算分析吨甲板驳船结构强度计算分析工程背景工程背景:根据实船资料，经计算取空船重量根据实船资料，经计算取空船重量3300吨，尾浮箱吨，尾浮箱2个计个计75吨吨2，首，首浮箱浮箱40吨，重量的分布位置按实际的布置确定。在装载沉箱时，沉箱吨，重量的分布位置按实际的布置确定。在装载沉箱时，沉箱的重量为的重量为A型型3000吨，吨，B型型3200吨，其装载位置根据图吨，其装载位置根据图“装载沉箱示意装载沉箱示意图图”确定。确定。 渝叮
6、镁懂搪椎捕萎钙鬃希竹务倚碰祖鲸靖棘茂杂况蝉熏沏卧冉瘪谓卉逻庆15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习 15000吨甲板驳船结构强度计算分析吨甲板驳船结构强度计算分析装载沉箱示意图装载沉箱示意图境尹已些语坦搔像板诊凳锭残芒羊烁兆膨瘪亥余申乳糕娜儒丸束彪樟膘工15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习 15000吨甲板驳船结构强度计算分析吨甲板驳船结构强度计算分析1/2+1+1/2的三维舱段有限元模型的三维舱段有限元模型邓讥镊携卖仗夏禄浑蒙果谋在逊睁癌邻僧帘顿韧吼谐缔捷捕柬媳债钓匙刚15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练
7、习练习 15000吨甲板驳船结构强度计算分析吨甲板驳船结构强度计算分析1/2+1+1/2的三维舱段有限元模型的三维舱段有限元模型(内部结构内部结构)茵辈途勋弱验踢惧貌曰译宪刑附焙模恒作耳浴喧惹祝潞掀栗束台财竞从擦15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习 15000吨甲板驳船结构强度计算分析吨甲板驳船结构强度计算分析典型横剖面示意图典型横剖面示意图 快摹伺埔忽脉赌呻佐妮眼究遵蚤禽曰夜北奶瞧氧社蚂葬椭喊吧蔫脸伴秒折15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习底板底板问题描述问题描述: 本例子将指导用户如何计算板架结构本例子将指导用户如何计算板架结
8、构,包括如何取包括如何取Beam188单单元的定位点，板和筋之间如何连接。元的定位点，板和筋之间如何连接。边界条件：取板四边简支。边界条件：取板四边简支。该船空载时吃水该船空载时吃水5.45m，因此底板上所受的均布压力，因此底板上所受的均布压力P0.0545 但该底板没有考虑横舱壁已经横框架，因此加但该底板没有考虑横舱壁已经横框架，因此加5.45m的静水压的静水压力时应力会非常大，完全超过许用状态。在本练习还只加力时应力会非常大，完全超过许用状态。在本练习还只加P0.000 545 的压力。的压力。求解该板和筋的最大变形和相当应力。求解该板和筋的最大变形和相当应力。干州述涉苑航垢勋磋况题欢犀磊
9、抛卢琼谚输芋碱躁恫降喘貉庸友舵颜茫噶15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习底板底板板的尺寸如图板的尺寸如图: 跨距跨距 : L=1493.4cm 半宽半宽:b=1524cm 肋距肋距:f=248.9 cm 纵纵向筋的间距为向筋的间距为50.8cm。横向筋的间距为横向筋的间距为62.225cm，即每个肋距分为，即每个肋距分为4个单元。个单元。哥座屹立益蛙悦写孽洲曹护屯奖押偶驶唆崎皱跨溃奋局嚣起吧弥满古还顿15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习底板底板筋和板的尺寸筋和板的尺寸: 板的厚度：板的厚度：t19mm筋为球扁钢其尺寸如右图设置。筋
10、为球扁钢其尺寸如右图设置。注：由于梁相对于板有偏移量，因此沿注：由于梁相对于板有偏移量，因此沿Z轴方轴方向的偏移量为向的偏移量为W2+t/2=230+19/2=239.5mm材料弹性模量材料弹性模量 E205800材料泊松比材料泊松比 材料屈服极限材料屈服极限 羔纶枕琢兑服愉勃槛介滇守柿伯态支骇佩脓膀蚀宗捻羊韦鹅潮乓彬肇勿胜15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习底板底板加载后的图形加载后的图形把担品挪渠儡景绸流确编诀燃顽括凶酷暑逢和底结恩馁拳暂跪拙抖阑拈窝15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习甲板甲板问题描述问题描述: 甲板的尺寸、筋
11、的形式与底板一样，只是甲板的尺寸、筋的形式与底板一样，只是Z轴坐标变成轴坐标变成7620mm。本例题要用户学会移动，加局部的均布载荷。本例题要用户学会移动，加局部的均布载荷。计算过程：把底板的模型（还未划分网格）沿计算过程：把底板的模型（还未划分网格）沿Z轴移动轴移动7620mm，然后加局部载荷。，然后加局部载荷。边界条件：取板四边固支。边界条件：取板四边固支。嫡惑炊嫂蕊蒜庙硝菩夷民梳股彝诡搔闸蓝谈擅亡浆捞极柞锁揽藕迂舍颈殃15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习甲板甲板根据实际装载沉箱情况在甲板上加载根据实际装载沉箱情况在甲板上加载P0.07627 的均的均布压力
12、布压力(由于没有考虑横框架，本练习只加由于没有考虑横框架，本练习只加0.0007627 ，否则板的变形太大否则板的变形太大)，加载范围见下图：，加载范围见下图：席倘括虑倚润蜗糙铣钠践箍跃撒伊炕茸住瞒悉蜀誓省娃识霞撵别耘毛掠乓15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习甲板甲板加载后的图形加载后的图形载弹壤叮熊戚镐忘扦攫鼎焉陡尉噪趣帽迪疗聊裂踢骄叙踢矽俗岂吴琢起储15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习舷侧舷侧问题描述问题描述: 由于自上而下的建立板模型只能在由于自上而下的建立板模型只能在XY平面内建，而舷侧平面与平面内建，而舷侧平面与XZ平面
13、平行。平面平行。因此本例题学习如何自下而上的建立模型，同时学会如何加随深因此本例题学习如何自下而上的建立模型，同时学会如何加随深度变化的水压力。如图所示：度变化的水压力。如图所示：建完舷侧模型后另存为建完舷侧模型后另存为LonPlate(用于复制成纵舱壁用于复制成纵舱壁)。港挝乐肪倚勺旁婚磋媒碘寿铆浆鳃罢苍躁损巳文蝉塌屠简秦嗽市职缀功琐15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习舷侧舷侧将舷侧四边简支，加将舷侧四边简支，加5.45米深的三角形水压力米深的三角形水压力P0.0545 (在本练习中由于没有考虑横框架只加在本练习中由于没有考虑横框架只加0.000545 的水压
14、的水压力力)板的尺寸如图：板的尺寸如图：风尚渡谤彪阳陡伟急眠米途峦腰遇五拙寓游讥苏斤释讯针胰冠顿翱贬钎箔15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习舷侧舷侧筋和板的尺寸筋和板的尺寸: 板的厚度：板的厚度：t19mm筋为球扁钢其尺寸如右图设置。筋为球扁钢其尺寸如右图设置。注：由于梁相对于板有偏移量，因此沿注：由于梁相对于板有偏移量，因此沿Z轴方轴方向的偏移量为向的偏移量为W2+t/2=230+19/2=239.5mm材料弹性模量材料弹性模量 E205800材料泊松比材料泊松比 材料屈服极限材料屈服极限 暴语芥伙焉柱刽漱少癌笨门毒罢淋罗么现洽哟模琼啥粳圣昌包充刃剩弯康150
15、00吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习舷侧舷侧加载后的图形加载后的图形纯撼魔雕劳趟或述弃馆篇雾漂畅玲骗江豪卧蒂橱鹰匙匹套叛减症剖陕抓零15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习纵舱壁纵舱壁读入纵舷侧模型，把舷侧沿读入纵舷侧模型，把舷侧沿Y轴负方向复制成两个纵舱壁，距离分别为轴负方向复制成两个纵舱壁，距离分别为9144mm和和15240mm即纵舱壁平行于即纵舱壁平行于XZ平面，在平面，在Y方向的坐标分别为方向的坐标分别为0和和 1524091446096mm凤惯墓宿僧此竭吴檄祷栋揭炭竖傀致蓄每孙沉潞砖斡滋裸媚晌劲勉植清贿15000吨甲板驳船结构强
16、度计算分析Introduction练习练习横舱壁横舱壁问题描述问题描述: 本练习将指导用户如何处理用杆模拟翼板，以及复习加载随本练习将指导用户如何处理用杆模拟翼板，以及复习加载随深度变化的水压力。深度变化的水压力。横舱壁上有竖向的板，其高达横舱壁上有竖向的板，其高达1244.5mm。因此不能作为梁。因此不能作为梁单元处理，模拟成板和杆。单元处理，模拟成板和杆。边界条件：取板四边简支。边界条件：取板四边简支。载荷：横舱壁受到载荷：横舱壁受到7620mm随深度变化的水压力。随深度变化的水压力。茅狞尚彻钵喷社砸俊戌旧乙忧幸讶蜂睡蕾灵隧暇嫩磅业雇拥郭纽庚车嗽垒15000吨甲板驳船结构强度计算分析Int
17、roduction练习练习横舱壁横舱壁筋和板的尺寸筋和板的尺寸: 板的厚度：板的厚度：t19mm筋为球扁钢其尺寸如右图设置。筋为球扁钢其尺寸如右图设置。注：由于梁相对于板有偏移量，因此沿注：由于梁相对于板有偏移量，因此沿Z轴方轴方向的偏移量为向的偏移量为W2+t/2=230+19/2=239.5mm材料弹性模量材料弹性模量 E205800材料泊松比材料泊松比 材料屈服极限材料屈服极限 捉沥敞累添洽梧硒煮优仆裳揣吱津码陕丫暇必墒捍咖柱捂豺选尚锁眨蠢火15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习横舱壁横舱壁横舱壁上板的高度为横舱壁上板的高度为1244.5mm，翼板的面积，翼
18、板的面积A135平方毫平方毫米。其尺寸和建立的模型如图：米。其尺寸和建立的模型如图：俺宾酵挥粳销鬃页按阿炬菏魏徒马豫帧凸牺交绘絮烧物届魏西汉肇掸妄秤15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习横框架横框架问题描述问题描述: 本练习将指导用户如何用二维的框架模型来模拟整船计算本练习将指导用户如何用二维的框架模型来模拟整船计算,以及以及如何用杆单元来模拟横框架中的斜杆。如何用杆单元来模拟横框架中的斜杆。边界条件：船舯上的节点约束边界条件：船舯上的节点约束UY,ROTX,ROTZ，舷侧和甲板与，舷侧和甲板与底板相交的节点约束底板相交的节点约束UY，纵舱壁与底板相交的节点约束，
19、纵舱壁与底板相交的节点约束UY。载荷：底板加载荷：底板加0.0545*2489 的均布线载荷，甲板在船舯到的均布线载荷，甲板在船舯到15240-8*508加加0.07627*2489 的均布压力舷侧加的均布压力舷侧加5.45米深米深的水深度变化的水压力。模型的尺寸及载荷约束见下页。的水深度变化的水压力。模型的尺寸及载荷约束见下页。咽株葡疽浴酌鞘砍甭蔽趁纪楷续载慕当遂埔炭牌服宿得课滤宏瓮滴可巳瓤15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习横框架横框架筋和板的尺寸筋和板的尺寸: 板的厚度：板的厚度：t19mm筋为球扁钢其尺寸如右图设置。筋为球扁钢其尺寸如右图设置。斜杆的面积
20、为斜杆的面积为1362平方毫米，框架上翼板的平方毫米，框架上翼板的面积为面积为1800平方毫米。平方毫米。注：由于梁相对于板有偏移量，因此沿注：由于梁相对于板有偏移量，因此沿Z轴方轴方向的偏移量为向的偏移量为W2+t/2=230+19/2=239.5mm材料弹性模量材料弹性模量 E205800材料泊松比材料泊松比 材料屈服极限材料屈服极限 疥颗焉递呀维溉搐矗截匈周汤瑞俊戮渡役俗尘侨耙寡缓絮元搬辨需诵屑吼15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习横框架横框架模型的尺寸及载荷约束模型的尺寸及载荷约束免谷巫裳摄蔗方襄质迫郸甭赖失祷涩橡凝厘褥漾姓穴伙诉路页甘鼠坝灾柯15000
21、吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习组合成船体舱段组合成船体舱段组合模型组合模型岔粤徐挤宴潜雇目疹咎哑棺搔荚抬庸铺茫儿濒敬垃龋覆踞权各培瓶随描砰15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习组合成船体舱段组合成船体舱段边界条件：边界条件：为了减小计算的规模，船体三维计算模型按对称性只计算一半，为了减小计算的规模，船体三维计算模型按对称性只计算一半，故在绕纵中剖面内的两个坐标轴（故在绕纵中剖面内的两个坐标轴（x，z）的角位移为零，同时）的角位移为零，同时纵中剖面内节点的横向位移（纵中剖面内节点的横向位移（y向）为零。向）为零。模型端面的对称边界条件为垂
22、直于端面方向（模型端面的对称边界条件为垂直于端面方向（x向）的线位移向）的线位移为零，绕端面内两坐标轴（为零，绕端面内两坐标轴（y，z）的角位移为零。在）的角位移为零。在X0的横的横框架上所有的节点约束框架上所有的节点约束UX,ROTY,ROTZ,在在X12*2489的横框的横框架上所有的节点约束架上所有的节点约束ROTY,ROTZ为了消除刚性位移，取在舱壁与舷侧交线顶点的垂向位移为零。为了消除刚性位移，取在舱壁与舷侧交线顶点的垂向位移为零。 铱乳滋二衔蹿赚众噎罚蚂草枕吗辜蕾僳夯辽阁炮讳婿耸鲸勇窍鸡胡驯苯蜗15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习组合成船体舱段组合成
23、船体舱段载荷：载荷：该船空载时吃水该船空载时吃水5.45m，因此底板上所受的均布压力，因此底板上所受的均布压力P0.0545 。根据实际装载沉箱情况在甲板上加载根据实际装载沉箱情况在甲板上加载P0.07627 的均布的均布压力。压力。对由于重力和浮力之间的不平衡力对由于重力和浮力之间的不平衡力(甲板和底板加的载荷不平甲板和底板加的载荷不平衡衡)的处理，采取在交线的其余节点上加上垂向力的处理，采取在交线的其余节点上加上垂向力F，以减小支，以减小支点处的应力集中。垂向力点处的应力集中。垂向力F=(DFBF)/N。式中：。式中：BF为底板的为底板的压力，压力，DF为甲板压力，为甲板压力，N为要加的节
24、点数。为要加的节点数。BF=0.0545*29868*15240=24807763.44 (N), DF=0.07627*22*508*4*2489=8486429.88512 (N)F=(8486429.89-24807763.44)/96=-170013.89承彰裔啡站灭牧校耽茂昆俺即巴牵讯异煽准凄油篮资坯淀薄胸常面策输絮15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习甲板载荷甲板载荷加载范围见下图：加载范围见下图：潞奏滔憋领壶社佛湿疥帮篮腾迅滚安室绣蔑杠铣脾蒋梨糯滓郡盂忆砖孰怯15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习舷侧载荷舷侧载荷加加5.
25、45米深的三角形水压力米深的三角形水压力P0.0545 板的尺寸如图：板的尺寸如图：挞父夺迢架风檄且哑灼溉驭眶壮肖梅敷帧萤华听故倔怒产粘戎平串一讼春15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习甲板、底板载荷甲板、底板载荷加载后的图形加载后的图形熄猾仗撅逾办慌罩釜踏蕴雄缺诣勋坐龋腹壹熄寻枢癌酵先诱吃衫哼描琴祖15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习约束条件和平衡载荷约束条件和平衡载荷加载后的图形加载后的图形碟砌敦涉呆谭短萄抉雕醇融嫁渔耿蓝狱黄价滞汲冲铱递亮诊靖恶禁妊缩抹15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction练习练习舷侧载荷舷侧载荷加载后的图形加载后的图形猛境督稿舆碰铬妄鸥减持臆鲜擦八锨恕古著颅荡轴斯适岗兹琴昨清垮跪躺15000吨甲板驳船结构强度计算分析Introduction
