1. 研究目的与意义(文献综述)
1954年,日本建造了第一艘铝合金船。用铝合金作造船材料,由于具有重量轻、强度高、防锈性能好、容易加工和可以造全焊接船体等优点,因而受到各国造船业的重视。[1]目前,日本有100多家公司正在建造铝合金的高速快艇、客船和渔船,铝合金船的总数已超过2500艘。近20年来,瑞典、挪威、丹麦以及芬兰共约建造了1000艘铝合金船。[2]船体板架是船体结构的最主要的组成部分。对船体板架稳定性的计算分析, 是船体结构极限强度分析的主要内容之一。早期对船体板架稳定性问题的计算分析, 主要是基于经典的边界条件下进行, 即假定船体板架边界是简单支持或刚性固定。但实际船体板架边界却是介于简单支持和刚性固定两种极端情况之间的弹性约束情况。船体板架结构的屈曲强度很大程度上依赖于板架边界上的约束。
svenneerud通过假定一依赖于横向骨架的固定程度的惯性矩来代替真实惯性矩的方法对约束加以考虑。faulkner等[3]提出了一个考虑边界约束的分离梁解, 同时还提出了计算板架边界弹性约束的方法。adamchak[4]推导了一个分离梁解, 所采用的挠度曲线相应于柔性杆在两种极端边界情况下的复合形式。杨平[5]采用符合船舶实际情况的弹性转动约束边界条件, 推得了计算船体板架的几种不同的计算方法。
实际船体板架失稳时,有些材料的压缩应力已进入非线性状态, 需进行弹塑性稳定性计算。传统的常用计算方法[6]是对材料压缩应力进入非线性状态时,引入应力修正概念,即按弹性分析用解析公式或有限元法求得欧拉应力以后, 通过表格、图谱或公式的修正来得到临界应力。
2. 研究的基本内容与方案
1基本内容:邮轮上建铝合金板架结构为减轻重量和设备安装使用需求,上面开有较大尺寸的开孔,且开孔尺寸超过了ccs规范的允用要求。为寻找铝合金板架大开孔的设计依据,开展铝合金板架开孔的强度研究。
2目标:(1)对比分析不同开孔大小,开孔位置,开孔形状对板架强度及变形的影响,揭示开孔对板架强度的影响规律;(2)完成板架的图纸绘制。
3. 研究计划与安排
第1周 | 通过调研,收集资料,对毕业设计内容进行思考,撰写完成开题报告、布置外文资料翻译任务,提交开题报告 |
第2周 | 翻译外文资料,阅读文献,熟悉规范,学习有限元软件,提交外文翻译 |
第3-5周 | 初步完成板架结构的设计,并对其极限强度进行计算 |
第6-7周 | 分析不同开孔尺寸,不同开孔位置和不同板架结构的强度。 |
第8-10周 | 分析开孔加强对板架强度的影响; |
第11周 | 建立不同板架强度与开孔的关系; |
第12周 | 编写毕业设计报告书,提交全部设计资料 |
第13周 | 返回修改,准备答辩 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1]李荣. 国外铝合金船的建造现状[j]. 造船技术, 1992(09):50.
[2]张六, 曹明法. 日本和世界的铝合金船[j]. 材料开发与应用, 1991, 000(002):43.
[3]faulkner d , adamchak j c , snyder g j , et al. synthesis of welded grillages to withstand compression and normal loads[j]. computers structures, 1973, 3(2):221-246.
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