有限元这个词最早出现在数学专业上,表示用数学近似的方法对实际事例进行模拟,用简单而且相互作用的元素即单元,用有限的单元去逼近无限未知量的真实系统。它的核心思想就是用简单的问题代替复杂的问题然后求解[25]。这个解不是准确解,而是精确解。Chen等于二十世纪80年代中期最早开发了船体结构有限元分析方法[25]。由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而能成为行之有效的工程分析手段。

随着计算机的普及,有限元开始登上工程舞台,在船舶行业,包括CAD、Sesam等软件都有有限元分析[5]。有限元分析的出现对设计方面提供了质的飞跃,包括以下几个方面:

1。增加了产品和工程的可靠性;

2。在产品设计阶段发现潜在问题;

3。经过分析计算采用优化方案降低原材料成本;

4。蒜段产品投向市场时间;

5。模拟实验方案减少试验次数从而减少经费。

推进器底座板材结构较多且各个板材形状比较复杂,在底板上受力比较集中,因此校核需要很大精度,在这种情况下,有限元分析很好的满足了上述条件,对于不规则的板材可进行精确的构造,对于某些高应力区域可使用更细的网格划分来得到更精确的结果,目前的推进器底座强度包括板材应力、桁材轴向应力、由于推进器运行产生的反作用力以及扭矩而带来的底板变形等。目前在推进器底座强度校核加载上,可模拟各种载荷,包括外界水压力,惯性力,推进器反作用力等可以满足各种工程需求。在推进器底座方面,有限元分析发展趋势是将底座CAD图纸和有限元分析软件无缝结合,优化曲面线型,减少系统短边的发生率以满足更多实际情况。推进器底座是推进器的安装座底,它对船体推进器起着决定性作用,它可以固定推进器,承受推进器运转所带来的荷载。有限元分析对其结构进行校核可以高效的完成推进器的设计任务,并可以施加多种载荷工况来校核其结构强度,研究其结构强度可以精确的控制推进器结构块的设计,对船体的重量、推进器结构设计有很大的改进[5]。

分析计算所用软件为Sesam,Sesam是DNV与1969年发布的一款强度分析软件,是一种结构设计分析工具,包括DeepC(深水浮式系统锚泊耦合分析)、GeniE

(固定式海洋平台板、梁结构分析)、HydroD(船舶与移动式海洋平台的水动力分析)。致力于船舶与海洋结构物的有限元分析课题,可以进行高效的初始设计,结构的重新评估,改建和维修,运营阶段的分析计算等。现在Sesam可以提供贯穿海洋结构物整个生命周期的管理[5]。

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