加筋板整体屈曲临界应力计算与分析
2011-03-06王伟吴梵
中国舰船研究 2011年3期
王 伟 吴 梵
海军工程大学 船舶与动力学院,湖北 武汉 430033
加筋板整体屈曲临界应力计算与分析
王 伟 吴 梵
海军工程大学 船舶与动力学院,湖北 武汉 430033
利用解析法对加筋板稳定性进行了研究,忽略材料非线性的影响,利用理论方法求解四边简支加筋板的整体屈曲临界应力。对有一根加强筋的加筋板,定义板的挠曲函数,将其代入边界方程和协调方程,求解线性方程组的特征方程得到加筋板的临界应力。对有2根或多根加强筋的规则加筋板,利用能量法导出统一计算的公式得到临界应力。最后,利用有限元软件Abaqus和Nastran进行数值仿真,与理论解比较后得出本文计算方法是正确的,可以准确求解加筋板的稳定性问题。
加筋板;稳定性;整体屈曲;临界应力
1 引言
屈曲问题是船舶设计中的重要问题,历来受到船舶力学工作者的高度重视[1]。现代船舶随着功能的多样化,结构形式更加复杂,为了保证船体结构的安全,必须对其稳定性进行研究。加筋板是船体的主要组成结构,对其稳定性的研究是船舶稳定性研究的基础。许多学者都进行了加筋板的稳定性研究[2-7],其中绝大多数是采用有限元法进行研究,缺乏理论指导,没有给出统一的计算公式,本文利用解析法,研究了加筋板的屈曲问题,给出了规则加筋板临界应力的统一计算公式,使加筋板的临界应力计算简单可靠,可以用来指导工程实践。屈曲从失效模式上分为局部屈曲和整体屈曲,整体屈曲对船舶结构的影响更大,所以本文只研究加筋板的整体屈曲问题。……
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