铝合金加筋板轮印载荷的简化等效模型
2021-07-06刘赛棚王德禹
舰船科学技术 2021年6期
关键词:模型
刘赛棚,王德禹
(1.上海交通大学 海洋工程国家重点实验室,上海 200240;2.上海交通大学 高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海 200240)
0 引 言
工程船舶和大型海洋工程装备平台上通常配有直升机平台,直升机起降过程中甲板板架结构会产生较大的冲击载荷。滚装船作为专门运输车辆的船舶,其甲板结构需承受来自轿车或大型载重卡车的轮胎作用力。大多数研究通常将这类通过轮组向甲板传递的载荷称为轮印载荷。由于轮印载荷具有作用位置不确定以及局部重载的特点,所以研究其等效简化处理对于甲板结构的设计和强度校核计算具有重要意义。
针对轮印载荷的等效简化处理,国内一些学者已经进行了广泛的研究分析。汤雅敏等[1]以直升机平台甲板为研究对象,基于数值仿真方法,分别采用轮胎动态冲击、轮胎准静态压载等处理方式模拟轮印载荷,分析平台甲板的响应特点;张文强等[2]将轮印载荷等效为一定矩形区域内的均布压力,研究了多轮印载荷作用下车辆甲板板厚的设计方法。
目前已有研究和规范对轮印载荷大多采用了在接触面积内施加一定均布载荷的处理方式[3],但并未考虑车辆轮胎作为一种超弹性的橡胶材料,其结构具有强非线性,因此直接采用平面压力载荷的处理方式往往计算精度不高[4]。轮胎与加筋板的接触过程中应力为不均匀分布,并且接触应力的具体分布形式非常复杂,受诸多因素的影响,如轮胎的类型(子午胎,斜交胎),轮胎的结构材料(几何尺寸,橡胶),具体加载条件(胎压,车辆荷载)。……
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