基于有限元模型的艙口蓋設(shè)計(jì)案例分析

【摘要】本文結(jié)合8000DWT多用途集裝箱船艙口蓋的設(shè)計(jì)案例，通過建立有限元模型，設(shè)定邊界約束條件，對艙口蓋蓋板的臨界屈曲應(yīng)力、普通骨材的帶板屈曲應(yīng)力、主要支撐構(gòu)件腹板屈曲應(yīng)力、許用橈度等重要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了精確計(jì)算，利用有限元模型進(jìn)行分析，最終，論證了本船的艙口蓋的設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

【關(guān)鍵詞】有限元模型；艙口蓋；設(shè)計(jì)；屈曲應(yīng)力；設(shè)計(jì)參數(shù)；許用橈度

引言

有限元分析模型通過利用數(shù)學(xué)近似的方法模擬集裝箱船艙口蓋的物理系統(tǒng)。還利用簡單而又相互作用的元素，例如艙口蓋蓋板的臨界屈曲應(yīng)力、普通骨材的帶板屈曲應(yīng)力、主要支撐構(gòu)件腹板屈曲應(yīng)力、許用橈度等，通過有限數(shù)量的未知量模擬無限未知量的真實(shí)系統(tǒng)，具有較高的逼真性。本文將對基于有限元模型的艙口蓋的設(shè)計(jì)展開具體探討與論述。

1、艙口蓋概況

本套艙口蓋適用于8000DWT多用途集裝箱船。Lbp=112.8m，D =8.20m，航速=12.2kn。本艙口蓋的結(jié)構(gòu)形式采用了縱橫結(jié)構(gòu)形式，短橫梁承受的負(fù)荷，傳遞到強(qiáng)縱桁上，強(qiáng)縱桁再通過強(qiáng)橫梁傳遞到兩端的支承，最后將力傳遞到甲板艙口圍上。艙口蓋四周設(shè)置快速壓緊器，把艙口蓋系固在艙口圍上，并設(shè)置橫向和縱向掣檔塊，防止艙口蓋移動(dòng)。艙口蓋與艙口圍之間采用密封橡皮保證水密，艙口蓋與艙口蓋間采用橡皮與不銹鋼壓條保證其水密，并設(shè)有流水槽進(jìn)一步確保水密。

2、有限元模型

本次計(jì)算是基于凈厚度的有限元計(jì)算方法，見圖1中的NO.1（NO.2艙同NO.1艙），NO.3艙模型?！?br>