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基于热点应力法的船舶舱口角隅疲劳寿命评估 被引量:1
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作者 乔浪豪 严仁军 邱屿 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第1期90-94,共5页
船体的舱口角隅是容易产生应力集中的区域,使得其疲劳问题尤为严重,成为结构容易破坏的位置.介绍应用海洋工程领域的的热点应力法,为此选取某大型散货船典型节点—舱口角隅为研究对象,设计和开展缩比模型试验,建立其有限元模型,综合试... 船体的舱口角隅是容易产生应力集中的区域,使得其疲劳问题尤为严重,成为结构容易破坏的位置.介绍应用海洋工程领域的的热点应力法,为此选取某大型散货船典型节点—舱口角隅为研究对象,设计和开展缩比模型试验,建立其有限元模型,综合试验与有限元计算结果验证了有限元方法的正确性,在此基础上,对角隅拐角形式以及过渡半径进行有限元参数分析,并采用CCS《船体结构疲劳强度指南》对其进行疲劳强度评估.结果表明:热点应力法对于舱口角隅的疲劳评估有较好的适应性,舱口角隅疲劳强度评估建议采用D曲线,角隅拐角的形式以及过渡半径的增加对于角隅减缓应力集中效应以及提高疲劳寿命具有重要意义,为船舶舱口角隅结构抗疲劳设计提供参考. 展开更多
关键词 舱口角隅 疲劳试验 热点应力 疲劳强度
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舱口角隅处网格划分方法研究 被引量:8
2
作者 单威俊 伊金秀 +1 位作者 李锋 冷文浩 《船海工程》 北大核心 2008年第1期10-14,共5页
提出针对舱口角隅处网格的自动有限元精细划分方法,粗细网格使用过渡单元平滑过渡,自动创建规范要求的几种导角和开孔,并对部分筋单元进行板元化。
关键词 舱口角隅 过渡单元 网格细化 导角
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船舶舱口角隅处有限元细化网格分析 被引量:5
3
作者 陈震 王一飞 肖熙 《计算机辅助工程》 2006年第B09期85-86,共2页
利用MSCPatran和MSCNastran对某船舶舱口角隅处进行结构强度有限元细化分析.结果表明,细化分析的结果要远大于一般船体结构强度分析的结果.
关键词 船舶 舱口角隅 MSC PATRAN MSC NASTRAN 有限元细化分析
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集装箱船舱口角隅应力集中系数的有限元分析的精度 被引量:7
4
作者 施丽娟 崔维成 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期31-38,共8页
集装箱船舱口角隅的应力集中是船舶结构强度的一个重要问题。随着有限元技术的发展 ,目前舱口角隅的应力集中系数大都可以通过有限元计算直接获得。由于有限元分析过程中存在着大量不确定性 ,通过控制其有限元分析各个步骤的质量来保证... 集装箱船舱口角隅的应力集中是船舶结构强度的一个重要问题。随着有限元技术的发展 ,目前舱口角隅的应力集中系数大都可以通过有限元计算直接获得。由于有限元分析过程中存在着大量不确定性 ,通过控制其有限元分析各个步骤的质量来保证有限元分析的精度 ,已经成为一个重要的研究方向。本文利用现有有限元分析软件 ( ABAQUS) ,通过对不同模型简化方法的讨论 ,给出了正确计算舱口角隅结构应力集中系数的模型简化方法 ,并在此基础上讨论了网格尺度对应力集中系数的影响。 展开更多
关键词 船舶 结构强度 应力集中系数 有限元分析 精度 舱口角隅 集装箱船
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基于过渡单元的有限元细化法在舱口角隅处的研究 被引量:5
5
作者 刘培林 李锋 吴成才 《船海工程》 北大核心 2008年第5期24-26,共3页
针对集装箱船舱口角隅处的应力计算,提出一种针对舱口角隅处网格的自动有限元精细划分算法。在进行完整船有限元分析后,截取出局部舱口角隅模型进行网格细化,将粗网格计算结果作为细网格模型边界条件,再次进行有限元分析。结果表明细化... 针对集装箱船舱口角隅处的应力计算,提出一种针对舱口角隅处网格的自动有限元精细划分算法。在进行完整船有限元分析后,截取出局部舱口角隅模型进行网格细化,将粗网格计算结果作为细网格模型边界条件,再次进行有限元分析。结果表明细化网格分析能反映出应力梯度比较大的区域的应力变化情况,其分析结果好于整体分析结果。 展开更多
关键词 过渡单元 粗网格 细网格 刚度矩阵 舱口角隅
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超大型集装箱船上甲板舱口角隅疲劳强度评估 被引量:9
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作者 程玉芹 罗广恩 《船海工程》 2013年第1期24-27,31,共5页
基于ABS规范,采用MD/Nastran有限元分析软件建立细化有限元模型,结合惯性释放技术,对万箱级集装箱船上甲板机舱前端及起居室后端椭圆形舱口角隅疲劳强度进行评估,并对起居室后端舱口角隅结构采取4种可行的优化措施以改善该处的疲劳强度。
关键词 疲劳强度评估 舱口角隅 ABS规范 惯性释放
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基于疲劳强度的超大型集装船角隅优化设计 被引量:1
7
作者 陈磊 刘奕谦 +1 位作者 李丹丹 王有成 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第5期27-29,共3页
对于集装箱船而言,货舱角隅处一般存在结构形式的突变,在船体梁发生弯曲、扭转变形时,角隅承受着较大的弯曲正应力及翘曲应力,存在较严重的疲劳问题。本文以MARIC设计的某20000 TEU级超大型集装箱船为例,介绍了货舱内20 ft角隅、箱角角... 对于集装箱船而言,货舱角隅处一般存在结构形式的突变,在船体梁发生弯曲、扭转变形时,角隅承受着较大的弯曲正应力及翘曲应力,存在较严重的疲劳问题。本文以MARIC设计的某20000 TEU级超大型集装箱船为例,介绍了货舱内20 ft角隅、箱角角隅及舱口角隅的优化设计思路,通过有限元方法验证了优化方案的有效性。 展开更多
关键词 超大型集装箱船 角隅 优化设计 疲劳强度
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基于HCSR与CSR规范的散货船舱口角隅疲劳计算方法 被引量:2
8
作者 李旭 《船海工程》 北大核心 2015年第3期1-5,10,共6页
为比较CSR规范协调后舱口角隅在散货船疲劳评估中的变化和影响,分析HCSR和CSR规范中关于舱口角隅疲劳强度要求的异同,以某散货船为例,完成该实船基于HCSR和CSR规范的舱口角隅疲劳评估,认为HCSR规范的舱口角隅疲劳强度要求有所提高,提出... 为比较CSR规范协调后舱口角隅在散货船疲劳评估中的变化和影响,分析HCSR和CSR规范中关于舱口角隅疲劳强度要求的异同,以某散货船为例,完成该实船基于HCSR和CSR规范的舱口角隅疲劳评估,认为HCSR规范的舱口角隅疲劳强度要求有所提高,提出舱口角隅设计建议。 展开更多
关键词 疲劳评估 舱口角隅 CSR HCSR 比较分析
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基于BP-MOPSO的散货船舱口圆形角隅疲劳强度优化设计 被引量:1
9
作者 李鹏 韩晓剑 +1 位作者 秦洪德 邓忠超 《船舶》 2022年第2期36-45,共10页
散货船舱口角隅的疲劳强度问题历来为人们所关注。文章以1艘174000载重吨散货船作为实船算例,在Patran中建立有限元模型,依据CCS《船体结构疲劳强度指南》(2018)对船舯6号舱室舱口角隅的疲劳强度进行评估。基于BP神经网络和MOPSO算法设... 散货船舱口角隅的疲劳强度问题历来为人们所关注。文章以1艘174000载重吨散货船作为实船算例,在Patran中建立有限元模型,依据CCS《船体结构疲劳强度指南》(2018)对船舯6号舱室舱口角隅的疲劳强度进行评估。基于BP神经网络和MOPSO算法设计了2种优化圆形舱口角隅的方法,子模型法和全局模型法。最后,对比分析2种方法的结果数据,提出了寿命重量比概念来评估各种角隅,分析了圆形角隅的重量对疲劳寿命的影响趋势,得到1组较优的角隅结构形式,供其他设计者参考。 展开更多
关键词 船舶结构 舱口角隅 疲劳评估 优化设计 BP-MOPSO
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不同工况对克令吊舱口角隅应力的影响 被引量:1
10
作者 叶步永 谢永和 《中国修船》 2007年第6期29-30,共2页
利用MSC Patran和MSC Nastran软件对3 750 TEU集装箱船舱口角隅进行结构强度有限元细化分析,主要研究了克令吊在5种危险工况作用下,舱口角隅的应力集中问题,为舱口角隅疲劳分析提供了计算依据。
关键词 集装箱船 舱口角隅 疲劳强度 克令吊
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散货船弹性舱口角隅设计
11
作者 顾俊 傅建鹏 +1 位作者 何建军 郑凯奇 《船海工程》 北大核心 2020年第1期5-9,共5页
针对散货船舱口角隅自由边的应力峰值通常较高,疲劳寿命难以满足,舱口角隅处通常需要嵌入厚板才能满足规范要求的问题,引入弹性舱口角隅的设计概念,通过对原角隅处产生一个下凹圆弧形弹性接头来降低舱口角隅自由边的应力。通过分析下凹... 针对散货船舱口角隅自由边的应力峰值通常较高,疲劳寿命难以满足,舱口角隅处通常需要嵌入厚板才能满足规范要求的问题,引入弹性舱口角隅的设计概念,通过对原角隅处产生一个下凹圆弧形弹性接头来降低舱口角隅自由边的应力。通过分析下凹圆弧的位置、半径及下凹部分长度对舱口角隅自由边应力和疲劳寿命改善效果的影响,探讨弹性舱口角隅的一般设计原则。结果表明,下凹圆弧的位置对自由边应力影响不大;下凹圆弧半径越大、下凹部分长度越长,则自由边应力越小,疲劳寿命越长。与传统舱口角隅相比,弹性舱口角隅可大幅降低舱口角隅自由边的应力,提高其疲劳寿命,降低舱口角隅发生疲劳裂纹的风险。 展开更多
关键词 散货船 弹性舱口角隅 下凹圆弧 自由边应力 疲劳寿命
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舱口角隅形状优化的光弹性试验研究
12
作者 徐昌文 俞铭华 韦疑男 《镇江船舶学院学报》 1989年第4期14-18,共5页
本文致力于船舶舱口角隅形状优化设计的光弹性试验研究工作,采用冻结应力法测定不同角隅形状的应力集中系数,与理论计算相比令人满意,使作者所提出的形状优化数值方法的有效性得到证实。
关键词 舱口 形状优化 光弹性试验 角隅
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8530TEU集装箱船船舯上甲板角隅疲劳寿命预估 被引量:9
13
作者 余小川 唐永生 +1 位作者 李润培 杜忠仁 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期101-105,共5页
选择沪东中华造船(集团)有限公司即将建造的8530TEU集装箱船船舯N o.5货舱区上甲板角隅为分析对象,采用半概率的设计波法,分别计算得到在1-0 4超越概率下满载状态和压载状态时该角隅边缘最大应力范围;然后根据挪威船级社规范,基于S-N曲... 选择沪东中华造船(集团)有限公司即将建造的8530TEU集装箱船船舯N o.5货舱区上甲板角隅为分析对象,采用半概率的设计波法,分别计算得到在1-0 4超越概率下满载状态和压载状态时该角隅边缘最大应力范围;然后根据挪威船级社规范,基于S-N曲线和Pa lm gren-M iner线性累积损伤理论计算该角隅的疲劳累积损伤度,并进行了疲劳寿命预估;最后,讨论了不同波浪散布图的选取对该角隅疲劳寿命计算的影响。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 舱口角隅 疲劳寿命 设计波法
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基于谱分析和裂纹扩展方法的舱口角隅疲劳寿命预报方法 被引量:7
14
作者 余宏淦 黄小平 张永矿 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期153-160,共8页
以某超大型集装箱船驾驶室前椭圆形角隅为例,采用谱分析结合裂纹扩展方法预报角隅疲劳寿命.首先通过水动力和结构响应分析得到全船响应,获得角隅在不同工况下的应力分布,并依此选定可能的起裂位置.然后将全船分析结果作为ANSYS中建立的... 以某超大型集装箱船驾驶室前椭圆形角隅为例,采用谱分析结合裂纹扩展方法预报角隅疲劳寿命.首先通过水动力和结构响应分析得到全船响应,获得角隅在不同工况下的应力分布,并依此选定可能的起裂位置.然后将全船分析结果作为ANSYS中建立的带裂纹角隅模型二次分析的边界条件,求解应力强度因子并采用最大周向应力准则(MCSC)得到角隅在不同工况下的裂纹扩展路径,在大量计算的基础上回归出相应的角隅裂纹应力强度因子经验公式.最后依据ABS船级社推荐的谱分析法构建疲劳载荷谱,采用单一曲线模型和所获得角隅裂纹应力强度因子经验公式预报角隅疲劳寿命,为角隅疲劳寿命的校核提供参考. 展开更多
关键词 舱口角隅 裂纹扩展路径 谱分析 断裂力学 疲劳寿命
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椭圆形舱口角隅的疲劳强度研究 被引量:7
15
作者 杨辉杰 吴剑国 解添如 《船海工程》 2014年第2期94-96,共3页
基于《钢质海船入级规范》以及《船体结构疲劳强度评估指南》对椭圆形舱口角隅的相关规定,应用自主开发的椭圆形舱口角隅网格自动划分系统,创建不同尺寸与板厚的椭圆形角隅细化模型,利用MSC.Patran有限元软件对该区域进行疲劳计算,分析... 基于《钢质海船入级规范》以及《船体结构疲劳强度评估指南》对椭圆形舱口角隅的相关规定,应用自主开发的椭圆形舱口角隅网格自动划分系统,创建不同尺寸与板厚的椭圆形角隅细化模型,利用MSC.Patran有限元软件对该区域进行疲劳计算,分析其边缘热点应力,从而得出角隅尺寸、板厚对角隅疲劳强度热点应力的影响规律。 展开更多
关键词 椭圆形舱口角隅 疲劳强度 规范
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13 500 TEU集装箱船结构设计要点 被引量:2
16
作者 刘奕谦 陈乐昆 陈倩 《船海工程》 北大核心 2019年第3期69-72,共4页
为开发新一代可通行巴拿马新船闸的主力集装箱船型,基于LR船级社结构审核验证体系,结合船东个性化需求,对13 500 TEU集装箱船的中剖面、横舱壁结构、舱口角隅结构、箱角加强结构、舱口围板结构、机舱结构等进行优化设计,该船已顺利完成... 为开发新一代可通行巴拿马新船闸的主力集装箱船型,基于LR船级社结构审核验证体系,结合船东个性化需求,对13 500 TEU集装箱船的中剖面、横舱壁结构、舱口角隅结构、箱角加强结构、舱口围板结构、机舱结构等进行优化设计,该船已顺利完成建造并交付船东使用,运营情况良好。 展开更多
关键词 集装箱船 结构设计 横舱壁设计 舱口角隅设计
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1700TEU集装箱船甲板舱口角隅疲劳强度评估 被引量:3
17
作者 王东海 杜忠仁 +1 位作者 胡安康 李润培 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期63-68,共6页
在消化吸收德国劳氏船级社 (GL)规范的基础上 ,对沪东造船厂建造的 1 70 0 TEU集装箱船大开口甲板舱口角隅进行了疲劳强度分析和评估 ,并讨论了主要参数对采用简化疲劳强度评估方法所得到的评估结果的影响。计算结果表明 。
关键词 集装箱船 甲板 舱口角 疲劳强度 评估
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多工况下基于子模型的矿砂船舱口角隅形状尺寸耦合优化分析 被引量:3
18
作者 陈雪 王德禹 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期130-138,154,共10页
[目的]针对以往优化船舶舱口角隅时只对角隅肘板形状进行优化的不足,提出一种角隅形状尺寸耦合优化方法。[方法]首先,提出适于优化的子模型选取原则和方法,并据此构建优化模型,解决以往不能保证子模型用于优化时的精度问题。然后,采用... [目的]针对以往优化船舶舱口角隅时只对角隅肘板形状进行优化的不足,提出一种角隅形状尺寸耦合优化方法。[方法]首先,提出适于优化的子模型选取原则和方法,并据此构建优化模型,解决以往不能保证子模型用于优化时的精度问题。然后,采用新的工况筛选方法选择用于优化的危险工况,解决船舶多工况计算量大的问题。最后,使用模拟退火算法对舱口角隅进行耦合优化,得到最优的形状尺寸设计,同时通过灵敏度分析筛选对应力敏感的设计变量,并只对其优化,得到与优化所有变量相近的结果,基于此给出矿砂船角隅的必要优化结构。[结果]结果显示,所提出的舱口角隅形状尺寸耦合优化方法,能在同等质量限制条件下使角隅应力水平下降更多,且计算成本低。[结论]所得结论可为实际矿砂船和其他船舶的结构优化设计提供参考。 展开更多
关键词 舱口角隅 子模型 多工况 耦合优化 灵敏度分析
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大型集装箱船舱口角隅高低周复合疲劳寿命预报方法研究 被引量:3
19
作者 胡育华 乐京霞 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期1370-1378,共9页
大型集装箱船遭遇高海况时,舱口角隅处应力水平可能接近甚至超过材料屈服极限,因此循环极端载荷作用下的舱口角隅疲劳损伤可视为高低周复合疲劳问题。本文采用一种高低周复合疲劳寿命预报模型对某大型集装箱船的舱口角隅进行疲劳寿命预... 大型集装箱船遭遇高海况时,舱口角隅处应力水平可能接近甚至超过材料屈服极限,因此循环极端载荷作用下的舱口角隅疲劳损伤可视为高低周复合疲劳问题。本文采用一种高低周复合疲劳寿命预报模型对某大型集装箱船的舱口角隅进行疲劳寿命预报。首先建立全船有限元模型和水动力模型,给出不同浪向角及波浪频率下舱口角隅节点的热点应力传递函数,然后采用北大西洋波浪散布图得到节点的应力范围,对其中超过80%屈服应力的海况,通过Neuber公式求出角隅节点的弹塑性循环应力应变幅,最后采用复合疲劳模型计算得到舱口角隅的高低周复合疲劳寿命。与采用谱分析方法预报的疲劳寿命进行对比后的结果显示,高海况导致舱口角隅发生的低周疲劳损伤不可忽略,应采用高低周复合疲劳评估方法对其进行寿命预报。本文工作可为船体结构疲劳寿命的准确预报提供参考。 展开更多
关键词 集装箱船 舱口角隅 高低周复合疲劳 疲劳损伤
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V型无压载水船舱口角隅疲劳寿命计算新方法 被引量:2
20
作者 王琳 夏孟龙 解德 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第2期39-50,共12页
提出一种计算V型无压载水船这种特殊船型结构疲劳寿命的新方法,该方法不受船型、航区航线及分析部位的限制,具有通用性。通过结合综合海洋决策支持系统(Integrated marine decision support system)提供的海浪数据,采用Matlab编程,得到... 提出一种计算V型无压载水船这种特殊船型结构疲劳寿命的新方法,该方法不受船型、航区航线及分析部位的限制,具有通用性。通过结合综合海洋决策支持系统(Integrated marine decision support system)提供的海浪数据,采用Matlab编程,得到只属于所计算船的特定的散布图和营运特性表。然后,通过SESAM软件计算在该营运特性表下的载荷,采用ABAQUS建模计算热点应力。最后,计算结构的疲劳寿命。结果表明,经过舱口优化后,无压载水船舱口角隅的疲劳寿命要高于母型船。 展开更多
关键词 无压载水船 舱口角隅 优化 疲劳寿命
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