[发明专利]一种小水线面双体船弯扭联合极限强度计算方法

权利要求书

1.一种小水线面双体船弯扭联合极限强度计算方法，其特征在于，包括：

步骤一、针对小水线面双体船的船体结构特点，建立适用于弯扭联合极限强度计算的全船三维有限元模型，简化不同部位的结构构件；

步骤二、定义船体材料使所述船体材料具有非线性属性；

步骤三、定义弯扭联合极限强度计算边界条件；

步骤四、加载弯扭联合极限强度计算载荷进行计算；

所述步骤一的所述全船三维有限元模型包含整个所述小水线面双体船的船体结构，并对载荷施加处及边界条件施加处的船体结构进行加强；

所述步骤三为所述全船三维有限元模型建立坐标系，所述坐标系取右手坐标系，X轴沿船长方向，向首为正；Y轴沿船宽方向，沿中纵剖面向左为正；Z轴沿型深方向，向上为正；并且主甲板与舯横剖面相交两个舷端点，其中一个舷端点约束横向、垂向、纵向位移，另一个舷端点约束横向、垂向位移；湿甲板与舯横剖面、中纵剖面相交点约束纵向位移；

所述步骤四在建立的所述全船三维有限元模型上施加横向弯曲载荷和纵向扭转载荷；沿所述全船三维有限元模型的船长方向，在两下潜体外壳上施加三角形分布横向对开力载荷，并对所述三角形分布横向对开力载荷施加部分的结构进行加强；横向弯曲载荷和纵向扭转载荷应保持同步增大至全船三维有限元模型的结构崩溃，并得到小水线面双体船弯扭联合极限强度。

2.根据权利要求1所述一种小水线面双体船弯扭联合极限强度计算方法，其特征在于，所述全船三维有限元模型采用板壳单元和梁单元模拟；

外板、甲板、平台、舱壁、强框架、桁材的高腹板和强肋骨的高腹板采用四节点的板壳单元模拟；

普通扶强材、纵桁面板、加强筋、纵骨采用梁单元模拟，并且考虑偏心影响；

其中，所述外板、所述甲板、所述平台、所述舱壁、所述强框架、所述桁材的高腹板和所述强肋骨的高腹板、所述普通扶强材、所述纵桁面板、所述加强筋、所述纵骨的单元尺寸的划分按照一个纵骨或一个肋位间距的小者进行划分；其中，横向强框架、桁材的腹板、肋板的腹板在高度方向上的划分不少于3个单元；

舷台与支柱体连接处、主船体1/4船长处的外板、主船体3/4船长处的外板、纵向舱壁进行单元加密；

其中，所述舷台与支柱体连接处、所述主船体1/4船长处的外板、所述主船体3/4船长处的外板、所述纵向舱壁的单元尺寸按横梁、纵骨构件间3-4个单元进行划分，并与未加密部分单元均匀过渡；

所述板壳单元的长宽比小于等于3。

3.根据权利要求1所述一种小水线面双体船弯扭联合极限强度计算方法，其特征在于，所述步骤二中定义船体材料的应力-应变本构关系；所述船体材料的应力-应变本构关系通过材料拉伸试验直接测得；若无试验数据，则假定所述船体材料的应力-应变本构关系为理想塑性，即所述船体材料达成屈服应力后，切线模量=0，屈服准则遵守冯-米塞斯屈服准则。