接计算法的研究现状直接计算法最早由Caldwell于1965年提出。他认为船体结构失效结构材料决定了船体结构，结构的屈服或屈曲会引起船体的结构失效。并用构件有效面积折减系数及屈曲影响他把船体中剖面受拉一侧和受压一侧全部屈服的情况称为船体的极限状态，利用构件有效面积折减计和屈曲影响，给出了船体梁总纵极限弯矩计算方法。该方法简便实用且具有一定的工程精度，在设计阶段常采取直接计算法进行估算。但是直接计算法存在了一些问题，比如，加筋板单元承受的压应力超过其极限强度后的载荷-缩短行为以及截面应力的重新分布，还有没有注意到截面应力重新分布情况，这很容易过高的估算了船体结构总纵极限强度值。二十世纪八十年代，Nishihara通过测试五个箱型梁模型的极限强度，分析试验结果改进了构件折减系数的计算方法，并应用Caldwell方法，发现箱型梁的总纵极限弯矩与甲板或底板单元的压缩极限强度有着紧密的联系。派克教授和李教授采取增量伽辽金法求解了计及面内载荷、面内弯矩、均布载荷、轴向拉压应力、端部剪切在内的六种载荷形式的四边简支板极限强度。还结合了非线性控制微分方程计算板的弹塑性大变形问题。由于板的大变形以及部分单元屈服使得整体刚度下降，把当板的刚度最终变为零或负数当作板达到了极限状态。Anilk．Thayamballit根据ABS给出的扭转弯矩计算了在大开口扭转时由翘曲应力及剪切应力引起的船体梁极限强度。实验数据表明在线弹性阶段翘曲降低弯曲弯矩，由于刚度降低，在后弹性阶段翘曲容易产生结构大变形。徐向东等根据箱型梁模型试验结果发现，中和轴附近的弹性区域高度约为型深的三分之一当箱型梁模型达到极限状态时，通过这一现象，大胆假设了剖面极限状态时的应力分布，给出了直接计算极限弯矩的公式。79833

2逐步破坏法的研究现状

在直接计算法发展的同时，还有另外一种一种截然不同的方法也在船舶力学研究者的不断结合实际情况下高速发展，并与直接计算法一样日趋成熟，并应用在设计和制造的过程中，这就是逐步破坏发。有前文可知，Caldwell方法一开始并不成熟，在当时由于不能准确计算每个结构单元的折减因子值并且还没有考虑当加筋板单元承受的压应力超过加筋板单元的承受极限后的载荷-缩短行为并且没有考虑截面应力的重新分布的情况，从而容易造成船体结构的总纵极限强度被高估的情况，故计算的极限强度难以真实反映船体破坏行为，更无法反应极限承载能力。和Nishihara不同的是，考虑到舯横截面单元特性，许多研提出了逐步破坏分析方法。Smith通过对梁-柱单元做弹塑性大变形有限元分析以确定加筋板单元的载荷-缩短行为，但是却难以在船体初步设计阶段使用。主要是因为在当时看来计算量过于大。Chen，Kutt等发展了大型有限元程序，Ueda等基于理想结构单元法（ISUM），提出了用板和加筋板单元模拟在双向压缩/拉伸和剪切载荷同时作用下船体的屈曲/塑性破坏行为，尽管简化了数学模型，但计算量仍较大，目前仍然难以采用。论文网

3非线性有限元法研究现状

提到非线性有限元，就必须简单说一下线性有限元。早期是由波音公司为了使飞机结构重量轻，强度高，刚度好不断研究。经过Turner，Clough，Martin和Yopp的论证和进一步研究，形成了线性有限元理论。从而更多的研究人员在他们的研究基础上把研究方法拓展到小位移和非线性的静态问题上，从而形成了早期的非线性有限元理论。

1983年，美国船级社(ABS)的研究人员发表了采用应用有限单元法(FEM)来分析船体梁崩溃的论文。美国船级社应用USAS分析了一条油船的弹塑性大挠度。Chen和Kutt运用板单元、梁单元对船体建模，运用非线性有限元法对船体模型做了一系列分析，并对船体梁总纵极限强度进行了一系列研究。Valsgaard采用非线性有限元法计算分析了船体结构的渐进崩溃破坏行为。