密加筋板結構強度和穩(wěn)定性的力學性能分析與結構設計.pdf

1、加筋板結構是船舶與海洋結構中的基本結構構件。由于制作方便且有良好的力學性能，還被廣泛應用于橋梁、建筑、航天航空等工程結構中。隨著船舶的高速化和輕型化的趨勢，高強度材料的運用，減小板的厚度對減輕結構重量效果顯著。但由此會引起板的穩(wěn)定性、局部強度、局部振動性態(tài)的下降，焊接變形增大。因而內(nèi)河高速船采用了雙向密加筋板船體結構這種形式。在設計中采用密加筋板船體結構，其縱、橫筋之間的板格尺寸較之傳統(tǒng)的板格尺寸小，在滿足板的穩(wěn)定性、局部強度、局部振動

2、性態(tài)的前提下，可以選擇較薄的板厚，以減輕船體結構重量。 由于目前國內(nèi)外高速船規(guī)范中推薦的結構形式為縱骨架式或橫骨架式，而這種密加筋板結構形式和規(guī)范推薦的結構形式不同，故部分構件尺寸無法按現(xiàn)有規(guī)范確定。設計中多根據(jù)設計者的經(jīng)驗預選有關構件，再采用有限元方法進行強度校核。這既給設計者帶來諸多不便，也帶有較多的人為因素。因此研究密加筋板結構的強度和穩(wěn)定性的力學性能，具有重要的工程意義。 本文回顧了用正交異性板理論求解加筋板結構

3、強度問題的方法；總結了前人有關單向加筋板結構穩(wěn)定性的研究，以及板架結構穩(wěn)定性的近似解法。選取不同板厚、不同加筋形式、不同的邊長比和不同的加強筋剛度比情況下的雙向加筋板結構為研究對象，根據(jù)結構的強度(彎曲和剪切)理論，運用Ansys有限元計算程序，采用板梁組合的離散模型進行了大量的系列計算，對計算結果進行曲線擬合；并參考相關規(guī)范，回歸出了校核雙向密加筋板結構骨材的剖面模數(shù)和有效剪切面積的修正公式。在穩(wěn)定性方面，采用全板元離散模型，通過大量