基于JBP Ruies的散貨船結構強度直接計算研究.pdf

1、近年來，由于新型船只的建造和船舶的大型化及海洋平臺開發(fā)的興起，新結構、新材料不斷出現，船舶結構的屈曲、彈塑性破壞、疲勞和斷裂等課題提出，迫使我們尋找新的有效的船體結構分析方法；并且，隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展，將船體的局部結構甚至是整艘船劃分為有限單元來進行分析成為可能，船體結構強度分析從此有了革命性的突破。有限元分析方法，將整個船體結構離散為能精確模擬其承載模式和變形情況的有限單元。對于各主要結構構件，按其受力狀況分別以膜、桿、板、殼

2、和梁等單元來表達。這樣可詳盡地表述船體結構的微觀細節(jié)，真實地表達出各個構件間的協調關系與變化。通過大規(guī)模有限元軟件分析求解，可以求出各個關心構件或區(qū)域的實際變形與應力。這種方法是目前船體強度分析最準確、最完善的方法，也是在理性結構設計中，最能精確預報結構對載荷響應的結構分析方法。 但是，世界上各主要船級社都有著自己獨特的船體結構強度直接計算方法及強度標準，這樣便造成了現行模式的目標不透明，風險的接受程度不統一，不利于對船舶設計方

3、案的評估，為此國際船級社協會(IACS)于2005年推出了一套統一的散貨船結構尺寸的共同規(guī)范，即JBP規(guī)范。制訂此規(guī)范是為了滿足工業(yè)界期望建造更加堅固、耐用、適用的船舶，進一步滿足使用需求，消除各船級社之間在船舶最小尺寸方面的競爭。建立統一的規(guī)范，在成員船級社中統一實施，同時也可使各個船級社的經驗得到共享。 進行船體結構強度有限元直接計算的基本步驟是：建立三維有限元模型；處理邊界條件；進行載荷計算；選取計算工況；利用有限元軟件進

4、行求解；分析計算結果；最后得出結論。本文主要研究目的是，全面研究JBP規(guī)范的編寫理念及其所采用的計算方法、過程和基本假定。為了便于比較分析該規(guī)范，本文通過采用JBP規(guī)范和中國船級社(CCS)的散貨船結構強度直接計算分析指南(2003)兩種直接計算方法，應用通用有限元軟件NASTRAN，對同一條21萬噸雙殼散貨船進行船體結構有限元直接計算分析，得到的最終結論為：IACS剛剛推出的JBP規(guī)范是安全、可靠的，我們有必要推廣和貫徹該規(guī)范。