一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法和系统技术方案

技术编号:45640301 阅读:23 留言:0更新日期:2025-06-27 18:46
一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法和系统,属于船体梁设计领域。解决了现有简单地按照缩尺比设计畸变模型不能满足相似准则的问题。方法包括:构建船体梁弯曲载荷的相似准则;调整加强筋数量实现局部柔度系数相似,获取缩尺模型中的加强筋个数;通过修正缩尺模型中板格的长度或强构件间距实现梁柱柔度系数相似;重新组合底板和甲板上筋布置方向,获取不同截面特性的相似性差异范围;选择极限承载能力相似性效果最佳的模型作为基准模型;以基准模型的极限承载能力差异为依据,平衡甲板和底板的强度;调整相似板或加强筋的厚度,确保中性轴高度和惯性矩相似性,完成缩尺模型的设计。应用于船舶领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于船体梁设计领域,特别是涉及一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法。


技术介绍

1、极限弯矩是评估船舶结构承载能力的重要力学参数之一,它直接影响到船舶的安全性和性能。随着现代民用船舶规模的不断扩大,尤其是集装箱船的尺寸日益增大,船体的极限承载能力问题变得尤为紧迫。集装箱船通常具有细长的船体形状,且方块系数较小,这导致船体中部的浮力对船舶的整体稳定性起着主导作用。此外,这类船舶在设计中考虑到了货物和空船的重量分布相对均匀,这也使得弯曲载荷在船舶结构中占据了重要地位,尤其是在船体梁受力时。

2、例如,著名的“mol comfort”号集装箱船就发生了由于承载能力不足,在船体中部区域由于极限弯矩作用下的中拱状态导致船体发生断裂失效的严重事故。因此,了解和掌握船体梁在弯曲载荷下的极限承载能力特性,对于合理设计船舶结构、确保船舶在不同工况下的安全至关重要。这通常要求通过数值模拟和实验研究相结合的方式,来准确获得船体梁的极限承载失效行为和极限承载能力的评估。

3、然而,进行实尺度船体梁的极限承载能力试验在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法,其特征在于,所述步骤S1包括:局部加筋板结构强度相似准则和船体梁结构强度相似准则。

3.根据权利要求1所述的一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法,其特征在于,所述步骤S2中缩尺模型中加强筋个数包括:

4.根据权利要求1所述的一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法,其特征在于,所述步骤S3中缩尺模型参数包括:...

【技术特征摘要】

1.一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法,其特征在于,所述步骤s1包括:局部加筋板结构强度相似准则和船体梁结构强度相似准则。

3.根据权利要求1所述的一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法,其特征在于,所述步骤s2中缩尺模型中加强筋个数包括:

4.根据权利要求1所述的一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法,其特征在于,所述步骤s3中缩尺模型参数包括:缩尺模型的板格长度、缩尺模型的型宽、缩尺模型的板格宽度和缩尺模型的带板厚度、缩尺模型中加强筋的腹板高度、缩尺模型中加强筋的腹板厚度、缩尺模型中加强筋的面板宽度、缩尺模型中加强筋的面板厚度。

5.根据权利要求3所述的一种考虑极限弯曲承载能力及屈曲失效模式的船体梁通用缩尺模型设计方法,其特征在于,所述步骤s4包括通过修正因子进行缩尺模型的修正,所述修正因子mstiff为:

6.根据权利要求1所述的一种考虑极限弯曲承...

【专利技术属性】
技术研发人员:马红阳张凌歌任慧龙李辉孙士丽刘宁
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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