Исследование внутренних механизмов разрушения элементов корпусных конструкций при столкновении судов

• Автор: Го Цзюнь
• Шифр специальности: 05.08.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ СТОЛКНОВЕНИЯ
СУДОВ
2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Общие положения
2.2. Аналитические методы
2.3. Метод конечных элементов
2.3.1. Особенности решения статической нелинейной задачи метода конечных элементов
2.3.2. Методы решения динамических нелинейных задач на основе метода конечных элементов
2.3.3. Особенности решения нелинейных динамических задач
с большими перемещениями
2.4. Программные реализации метода решения
2.5. Выводы и заключение по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА УДАРОПРОЧНОСТИ
БАЛОЧНЫХ МОДЕЛЕЙ
3.1 Исследование разрушения рамных связей судового корпуса
при преимущественно сдвиговых деформациях
3.1.1. Характериситки исследуемой балки
3.1.2. Оценка параметров предельного состояния с помощью балочной модели
3.1.3. Оценка параметров предельного состояния с помощью конечноэлементной модели в статической
постановке
3.1.4. Исследование разрушения балки и составляющих поглощенной энергии с помощью конечноэлементных
моделей в динамической постановке

3.2. Исследование разрушения балки в бортовой конструкции при 74 преимущественно изгибных деформациях
3.2.1. Характеристики исследуемой балки
3.2.2. Оценка параметров предельного состояния с помощью балочной модели
3.2.3. Оценка параметров предельного состояния с помощью конечноэлементных моделей в статической постановке
3.2.4. Исследование разрушения балки и составляющих поглощенной энергии с помощью конечноэлементных
моделей в динамической постановке
3.3. Исследование разрушения балки в бортовой конструкции при сопоставимых изгибных и сдвиговых деформациях
3.3.1. Характеристики исследуемой балки
3.3.2. Оценка параметров предельного состояния с помощью балочной модели
3.3.3. Оценка параметров предельного состояния с помощью конечноэлементных моделей в статической постановке
3.3.4. Исследование разрушения балки и составляющих поглощенной энергии с помощью конечноэлементных
моделей в динамической постановке
3.4. Заключение и выводы по главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА УДАРОПРОЧНОСТИ
ПЕРЕКРЫТИЯ
4.1. Определение параметров разрушения перекрытий судового корпуса при динамическом воздействии клинообразного тела
4.1.1. Основные данные об исследуемом палубном перекрытии
4.1.2. Исследование вклада отдельных элементов перекрытия
в общую поглощенную энергию
4.1.3. Влияние остроты ударяющего клина на ударопрочность перекрытия
4.1.4. Результаты расчетов
4.2. Исследование ударопрочности конструктивного соединения верхней палубы и борта
4.2.1. Характеристика исследованной конструкции
4.2.2. Вклад в общую поглощенную энергию отдельных элементов конструкции с учетом трения
4.2.3. Результаты расчетов

4.3. Выводы и заключение по главе

5. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА УДАРОПРОЧНОСТИ
ОТСЕКА ТАНКЕРА
5.1. Общая характеристика расчетной модели отсека судна и расчетных вариантов
5.2. Расчетные результаты и их анализ
5.3. Построение аналитической зависимости для оценки
величины поглощенной энергии конструкцией отсека
5.4 Выводы и заключение по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

- вектора узловых перемещений, скоростей и ускорений соответственно, р - вектор узловых внешних сил.
Решение уравнения (2.42) выполняется с помощью шаговой процедуры прямого интегрировании по времени.
Термин «прямое» означает, что перед интегрированием не производится никаких преобразований уравнений. Прямое численное интегрирование основано на двух положениях. Во-первых, удовлетворение условий равновесия (2.42) требуется не в любой момент времени г, а только в отдельных коротких отрезках времени М . Это означает, что равновесие с учетом сил инерции и демпфирования рассматривается в дискретных точках временного интервала. Тем самым, становится возможным эффективное использование в методах прямого интегрирования всего вычислительного аппарата статического анализа. Во-вторых, учитывается изменение перемещений, скоростей и ускорений внутри каждого временного интервала Ы. Способ учета этих изменений определяет точность, устойчивость и экономность процедуры решения.
Предполагается, что векторы перемещений, скоростей и ускорений в
момент времени /0 соответственно д(г0), q(t0) и q{ta) известны и
необходимо найти решение (2.42) на интервале времени от 0 до Т

Временной интервал разбивается на и равных интервалов: А( = —. Методы

интегрирования дают приближенные решения в моменты времени:
О, Л/, 2Д/, ... (&-1)дг, (&)Д/, (&+1)дг
Поскольку алгоритм позволяет вычислить решение в каждый последующий момент времени с использованием решений, полученных на предыдущих шагах, предполагаем, что решение в моменты времени О, ДГ 2Д/, ... известно и необходимо найти решения для момента времени I + Д/.