船体舱壁结构的极限强度分析.doc

船体舱壁结构的极限强度分析在近几十年中,船舶的损失一直相当严重。近年来通过对一些船舶失事原因的深入研究,发现在船舱进水导致船体沉没事故中,舱壁是比较关键的一环。舱壁的失效及随后造成的多舱进水可能是导致大量失事的一个重要原因。众多事故的发生说明现行的舱壁结构设计存在一定的缺陷或者其强度储备不够。因而有必要对舱壁进行强度及稳定性分析,考察舱壁各参数对舱壁强度和稳定性的影响,从而可以为舱壁的设计提供有益的参考。本文在总结前人研究成果的基础上,利用理论分析和有限元程序,对舱壁结构进行了强度及稳定性的计算,主要工作如下:1.分析舱壁扶强材在静水压力作用下的侧向稳定性,并用能量法推导出扶强材侧向屈曲的临界载荷公式。利用此公式计算了不同跨长及腹板厚度的扶强材,分析跨长和腹板厚度对临界载荷的影响。2.用有限元程序计算舱壁扶强材在静水载荷作用下的临界载荷,并与本文理论公式计算的结果相比较。有限元结果跟本文公式计算的结果比较接近,证明了本文公式的正确性和实用性。3.对槽型舱壁的结构形式、载荷以及边界条件进行分析,计算槽型舱壁的一个单槽型梁在线性载荷作用下的弯矩,进而推导槽型梁在几种理想边界条件下的极限载荷。结果发现,边界条件对极限载荷的影响很大。4.从结构强度和经济利益考虑,运用有限元程序对槽型舱壁进行尺寸优化。以满足规范及稳定性要求为前提,使得舱壁在相同材料成本的情况下达到较高的强度,在满足强度要求的条件下降低造价。