復合材料船體縱向極限強度及可靠性分析.pdf

1、復合材料由于其高強度高剛度重量比的突出優(yōu)點,現(xiàn)今被廣泛地用于各類現(xiàn)代船舶的制造.復合材料在船體中的廣泛應用和復合材料船體大型化、超大型化的發(fā)展趨勢,使復合材料船體縱向極限強度的研究日益重要和迫切.該文在借鑒鋼船縱向極限強度計算方法的基礎上,根據(jù)復合材料的自身特點,對復合材料船體縱向極限強度進行了前瞻性研究,同時在復合材料船體縱向極限強度研究的基礎上,進一步探討了縱向彎矩下復合材料船體的可靠性和敏感性分析問題.該文提出了復合材料船體屈曲、

2、材料失效和極限崩潰三級縱向極限強度計算方法,并對一處于中垂狀況下的復合材料船體進行了實例計算.以梁彈塑性基本理論為依據(jù)以非線性有限元方法為計算基礎的三級縱向極限強度計算方法,理論模型合理,計算簡潔精確,具有較強的可操作性和實用性.其中,在復合材料船體極限崩潰縱向極限強度計算部分,該文在充分考慮加筋板剛度退化對船體彎曲剛度的影響,保證船體梁極限崩潰縱向極限強度計算的精確性的同時,以極限崩潰后加筋板無任何承載能力為界定,進一步提出了復合材料

3、船體極限崩潰縱向極限強度的簡化分析方法.該方法簡化了計算過程,提高了計算效率,有效改善了計算復雜、耗時的增量全船非線性有限元漸進崩潰分析法.最后,基于屈曲、材料失效和極限崩潰三種失效模式下的復合材料船體三級縱向極限強度計算,該文以一處于中垂狀況下的復合材料船體為例,對縱向彎矩下的復合材料船體的可靠性和敏感性進行了深入分析.首先,采用響應面法和JC法求解出縱向彎矩下三種失效模式下的復合材料船體的可靠性指標和失效概率,并對不同模式下的可靠性

4、指標和失效概率進行比較分析.其次,計算船體可靠性分析模型中復合材料船體縱向極限強度計算模型不確定性、外荷載荷模型不確定性、中橫剖面慣性矩等隨機變量的重要性因子、均值敏感性因子和不確定性因子,并通過因子間的相對差值比較分析各隨機變量對船體可靠度的影響作用.該文的研究工作,給出了復合材料層合板和復合材料層合加筋板軸向極限強度的精確計算方法,建立了縱向彎矩下復合材料船體縱向極限強度及可靠性分析的完整計算體系,為復合材料船體縱向極限強度及可靠性