[发明专利]一种计算豪华邮轮极限强度的双梁迭代法

权利要求书

1.一种计算豪华邮轮极限强度的双梁迭代法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，将船体梁横剖面划分成普通扶强材单元、硬角单元和加筋板单元，考虑轴力的影响定义这三种单元的应力—应变关系，建立极限强度的计算模型；

步骤S2，计算转换层每个支撑构件的剪切刚度、极限剪切位移、总的剪切刚度，并通过比较得出整个转换层的极限剪切位移；

步骤S3，计算出主船体和上层建筑的初始中和弹性中和轴位置，设定主船体和上层建筑的初始曲率；

步骤S4，针对主船体和上层建筑的曲率，计算各个单元对应的应变和相应的应力；

步骤S5，分别对上层建筑和主船体计算纵向拉压力来判断力是否达到平衡，如果没有，则调整中和轴位置，进行多次调整、计算，直到实现拉压力平衡为止；

步骤S6，计算主船体与上层建筑在船舯连接处的水平剪力，以及主船体和上层建筑各自受到的弯矩，由此得出整个船体梁横剖面上所受到的总弯矩，以及距船体两端(1/6)l部分转化层的平均剪切位移，其中l为上层建筑的长度；

步骤S7，继续对主船体和上层建筑增加曲率，重复步骤S4-S6，当距船体两端(1/6)l部分转化层的平均剪切位移达到极限剪切位移时，转换层所受到的水平剪力保持不变，直到整个增加曲率的过程结束，曲率-总弯矩曲线的最高点便是该船体梁的极限弯矩。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，考虑轴力对受压普通扶强材单元应力-应变关系的影响，普通扶强材单元受压时共有4种应力-应变关系，引入由于轴力产生的相对应变ε₀，将轴力产生的相对应变与原来弯曲产生的相对应变加起来代替规范Smith法中的相对应变；

普通扶强材单元的梁柱屈曲临界应力σ_c1修正公式变为：

普通扶强材单元扭转屈曲临界应力σ_c2修正公式变为：

普通扶强材单元带面板加强筋腹板局部屈曲，应力-应变关系可由下式表述：

其中：h_we：腹板有效高度，mm：

β_w修正公式变为：

普通扶强材单元扁钢腹板局部屈曲临界应力σ_c4修正公式变为

式中ε₀的正负规定如下：由拉力产生的轴向拉伸相对应变为负，压力产生的轴向压缩相对应变为正。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，一道纵舱壁的剪切刚度T_p计算公式为

式中，t为纵舱壁的厚度；G为剪切模量；H_p为纵舱壁高度；L_n为转换层一跨的长度；

一根柱子剪切刚度计算公式为

式中，A_p为柱子的横截面面积；I_p为柱子的截面惯性矩；υ为泊松比；H_b为柱子高度；

转换层一跨内总的剪切刚度T计算公式为

式中，m为转换层一跨内纵舱壁的总数；n为转换层一跨内柱子的总数；T_pi为转换层一跨内第i道纵舱壁的剪切刚度；T_bi为转换层一跨内第j根柱子的剪切刚度；

整个转换层总的剪切刚度T_z计算公式为

式中，K为船艉至船舯范围内转换层的总跨数；T_k为转换层第k跨总的剪切刚度。