[發明專利]一種船型結構物的強度計算方法

在審

• 申請號: 201710183893.1
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106845042A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 孫雪榮
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業集團公司第七0八研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 俞滌炯

技術領域

本發明船舶建模技術領域，具體是涉及一種船型結構物的強度計算方法。

背景技術

隨著船舶設計尺寸和設計需求的增加，二維平面的設計模型已經不能符合目前的船型設計需求。

以超大型半潛船為例，該船型除尺度比遠不能滿足規范要求外，其特殊的結構布置、嚴苛的船體重量控制、高大的首樓和獨立可移動的尾浮箱結構及特殊的作業方式和重載貨物不確定性，使得結構設計初期需在嚴苛的船體鋼料重量控制目標下實現船體結構剛度、強度的全船結構宏觀把控，這一點傳統的中剖面設計技術難以很好的滿足；所以需要加入經驗判斷因素輔助設計，造成較大的不便。

另一方面，而目前的現行的有限元分析方法，算法復雜多樣，雖然對各種情況都進行了精確分析，但是對系統和人力成本的要求不斷提高，造成了較大的資源浪費。

發明內容

針對現有技術中存在上述問題，現旨在提供一種船型結構物的強度計算方法，以提供簡單可靠的計算方法。

具體技術方案如下：

一種船型結構物的強度計算方法，提供一船型結構物，所述船型結構物上包括有外板、橫艙壁、橫向強框架以及骨材，具體步驟包括

步驟1，提供第一處理單元，建立船型結構物的初始三維模型；

步驟2，提供第二處理單元，對所述的初始三維模型進行有限元分析得到有限元結構模型；

步驟3，提供第三處理單元，在所述的初始三維模型生成一模擬波浪載荷，并在所述的有限元結構模型中確定波浪載荷；

步驟4，提供第四處理單元，在所述的初始三維模型生成一模擬靜水載荷，并在所述的有限元結構模型中確定靜水載荷；

步驟5，提供第五處理單元，根據所述靜水載荷和所述波浪載荷確定所述船型結構物的三維力學結構模型。

進一步的，通過迭代法對所述步驟3中得到的所述波浪載荷進行動靜平衡檢查。

進一步的，通過迭代法對所所述步驟4中得到的所述靜水載荷進行動靜平衡檢查。

進一步的，在所述步驟2中，引入正交異性板單元確定所述初始三維模型中的所述骨材得到正交異性平移板模型。

進一步的，在步驟2中，通過剪切面積等效定理和平行移軸定理引入所述正交異性板單元。

進一步的，所述步驟3中確定的波浪載荷包括有所述橫艙壁處的外板波浪載荷。

進一步的，所述步驟3中確定的波浪載荷包括有所述橫向強框架處的外板波浪載荷。

進一步的，所述步驟4中確定的靜水載荷包括有所述橫艙壁處的外板靜水載荷。

進一步的，所述步驟4中確定的靜水載荷包括有所述橫向強框架處的外板靜水載荷。

上述技術方案的積極效果是：

上述的船型結構物的強度計算方法，提高了程序處理的效率，操作方便，簡單可靠，最重要的是，這種模型較為節省系統運行成本，提高效率和保證可靠性。

附圖說明

圖1為本發明的一種船型結構物的強度計算方法的實施例的流程圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下實施例結合附圖1對本發明提供的技術方案作具體闡述，但以下內容不作為本發明的限定。

一種船型結構物的強度計算方法，提供一船型結構物，船型結構物上包括有外板、橫艙壁、橫向強框架以及骨材，具體步驟包括

步驟1，提供第一處理單元，建立船型結構物的初始三維模型；

步驟2，提供第二處理單元，對初始三維模型進行有限元分析得到有限元結構模型；在步驟2中，引入正交異性板單元確定初始三維模型中的骨材得到正交異性平移板模型。步驟2的目的在于全船三維結構模型的建立，利用剪切面積等效和平行移軸定理引入正交異性板單元以真實模擬縱骨等骨材作用。在步驟2中，通過剪切面積等效定理和平行移軸定理引入正交異性板單元。正交異性平移板的板厚t：

正交異性平移板平移的距離d：

正交異性板的材料屬性：沿骨架方向材料彈性模量與船體結構一致，為2.06E11Pa；其正交方向的材料彈性模量為0。

其中：A-骨材的剖面積；n-桁材間骨材的數目；S-桁材間距；I_Z-骨材對水平軸的慣性矩；e-骨材的中和軸距板的距離。