现在当我们想要给一艘船进行局部强度校核的时候,第一想到的办法就是用有限元分析法,通过用计算机上的有限元软件,我们先建立一个想要研究的船体舱段模型,然后在模型中选择一种工况,将认定相应的载荷、边界条件之类的,通过有限元程序语言施加到结构模型上,然后对结构计算、分析。从而判断出模型结构的应力水平是否超过了规定的许用应力大小,从而校核其强度。不过,在之前计算机技术没有发展成熟的时候,船体的局部强度、许可应力、有限元分析这些概念都是学者们在不断的认识和研究中才慢慢得到的。95181

在国外的研究有限元过程中,学者Caldwell【1】首次提出来把加筋板看作理想化的厚度不变的板格,紧接着,Faulknerti【2】又对她提出的结果提出了自己的看法,他打算去计算船体结构的屈曲强度系数,通过建立一个设计方法。在20世纪80年代,shiharal也应用了Caldwell的方法,并进行了船体梁强度的计算。而且他改进了强度折减系数的计算精度问题。

而在国内的研究过程中,国内的不少学者也对船体局部强度的研究做出了很多卓越的贡献。刘向东主要研究了船体强度理论和结构力学的计算方法,这些都写在他的一本书《船舶结构与强度设计》【3】中;聂武和孙丽萍学者在共同写的《船舶计算结构力学》【4】中详细的介绍了关于单跨量的弯曲理论、杆系的稳定性、能量法、关于矩形板的稳定性等一系列理论;《船舶稳性与强度》【5】也在书中提到了船体局部强度、船体纵向弯曲强度、船体纵向扭转强度的概念。

国内还有一些学者在具体研究这个问题上取得了很多突破性的进展。著名学者朱胜昌【6】研发出了一种只输入原始数据就自动对有限元模型施加载荷的方法。陈庆强【7】和团队的研究人员在进行大型集装箱船体研究中,得到了两种方法可以调整有限元节点力与惯性平衡,这两种方法对今后大型集装箱船船体强度的直接计算具有一定的参考和指导作用。步骤一是建立一个有限元模型,步骤二是把各种载荷受力经过计算处理施加到建立的有限元模型上面,比如船体自身重力、船体波浪载荷、静水载荷、惯性力等。步骤三就是通过大型有限元软件进行结果核对。马广宗【8】等研究人员对35,000DWT散货船做过有限元分析计算通过大型有限元软件。从上面可以看出,人们往往都是通过检测船舶局部强度来判断船舶性能是否达标,但是在计算机还没有普及的年代,学者都是通过手工计算结构来检测的,现在计算机软件技术越来越方便,可以将船体的局部构件通过有限元软件进行分析处理,节省了很多时间,这也算是科技发展带来的好处吧。

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