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油船船体的有限元分析模拟

2025-11-01 19:38阅读：

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编辑：杭州那泰有限元分析公司 www.nataid.com
油船船体的有限元分析模拟
为了更好地模拟油船的有限元分析边界条件，取两个舱段长，在172#肋位处的横舱壁刚性固定。由于结构对称、载荷对称，只计算模型的一半，故中剖面处各节点的x方向位移及绕：轴和Y轴的转角为零。
1)不计减轻孔，船体肋板的厚度仍为实际图纸标明的厚度。计算结果如表1所示。
SPAN>根据方法1)所算得的计算结果，最大应力出现在220#肋板上。为此在220#肋板上按实际要求，对有减轻孔的结构进行有限元网格细化，网格示意图见图，相当应力的云图(仅选取220#肋板)如图所示。应该指出的是在本文计算中，220#肋板并非单独作为计算对象，而是将其整体地与舱段有限元模型一体划分，并进行计算分析，计算结果如表所示。
3)按等效剪切面积减小做等效处理的方法，即：有减轻孔的肋板的面积应和没有减轻孔的肋板面积相等，而将肋板的厚度按一定比例减小。该方案在有限元建模时，简单快捷。计算结果如表所示。有限元模型(仅选取220#肋板)
计算结果表明：方案(1)的最大应力均不超过材料屈服极限(该船钢材屈服极限6t - 235MPa)，无应力集中现象出现。因此该方案不能用于局部结构强度计算分析。方案(C2)的最大应力出现在开孔的边缘，且超过材料的屈服极限，并有应力集中现象出现，方案(C3)的最大应力出现在该肋板与中底析、内底及外底交界处，可见方案(C3)的最大应力出现位置与方案((2)有所不同，主要原因是纵衔和肋板起到主要的支撑作用。但是该方案计算结果表明最大应力超过材料的屈服极限。
设方案((2)的最大相当应力及最大剪应力为6cr2 ' T2，方案(C3)的最大相当应力及最大剪应力为6cr3 ' T3。
由于实际需要，工程上有些构件必须有切口、切槽、油孔等，构件在这些部分的界面尺寸突然改变。实践证明构件最容易在这些地方发生破坏。因此本文对油船进行下水计算并考虑了减轻孔对油船局部强度的影响。
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