高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船船體設(shè)計工藝慣例技術(shù)
定 價:169 元
- 作者:周宏等
- 出版時間:2026/1/1
- ISBN:9787030839787
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:U674.1
- 頁碼:256
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:B5
高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船引入了大跨度組合開孔梁、異型支柱等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)甲板的垂向支撐,結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度遠(yuǎn)大于普通載客船舶。本書針對高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船上層建筑中船體結(jié)構(gòu)問題,考慮了制造過程中的焊接因素,突破了船體特殊支柱結(jié)構(gòu)變形及失效規(guī)律復(fù)雜難以預(yù)測的難題。基于制造工藝力學(xué)理論基礎(chǔ),考慮高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船船體專業(yè)典型的房艙支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計輸入和裝焊工藝,開展考慮焊接變形應(yīng)力狀態(tài)的結(jié)構(gòu)失效行為研究。借助固有應(yīng)變法、熱彈塑性有限元方法,對典型結(jié)構(gòu)在加工過程中產(chǎn)生的變形、殘余應(yīng)力情況進行預(yù)測,同時借助網(wǎng)格節(jié)點映射方法實現(xiàn)初始變形、應(yīng)力數(shù)值的傳遞,在此基礎(chǔ)上開展了非線性有限元分析。通過對計算結(jié)果的分析,探明了焊接初始狀態(tài)對結(jié)構(gòu)失效行為的影響規(guī)律,對實船結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性進行了驗證。本書可為高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船典型支柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化提供指導(dǎo),同時可為相關(guān)設(shè)計規(guī)范的形成提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
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主持工信部高技術(shù)船舶科研項目(15921019518)"20000箱集裝箱船高效建造技術(shù)研究"子課題;工信部高技術(shù)船舶專項子課題:半潛式起重拆解平臺開發(fā)(工信部裝函(2017)614號);國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目"原位NM增強艦船用高強韌鋼及焊接結(jié)構(gòu)"外協(xié)項目:工藝模型焊接變形及殘余應(yīng)力仿真計算分析 等等
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 船體結(jié)構(gòu)焊接變形預(yù)測方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 理論解析法 3
1.2.2 經(jīng)驗公式法 4
1.2.3 數(shù)值分析法 4
1.2.4 基于數(shù)據(jù)挖掘的焊接變形預(yù)測法 6
1.3 上層建筑板架結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 7
1.4 船體結(jié)構(gòu)極限強度國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 8
1.4.1 簡單計算法 8
1.4.2 非線性有限元法 9
1.4.3 試驗法 10
1.5 大跨度T型開孔梁國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11
1.6 肘板結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 14
1.7 非對齊支柱結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 15
第2章 基礎(chǔ)理論分析與研究 17
2.1 有限元方法簡介 17
2.2 焊接數(shù)值模擬基礎(chǔ)理論 18
2.2.1 熱彈塑性有限元計算方法 18
2.2.2 焊接熱源模型 22
2.3 船體結(jié)構(gòu)極限強度研究基礎(chǔ)理論 25
2.3.1 非線性有限元計算方法 25
2.3.2 非線性有限元分析需要考慮的問題 27
2.3.3 ANSYS非線性求解方法 29
2.4 本章小結(jié) 31
第3章 大跨度T型梁密集開孔設(shè)計工藝 32
3.1 大跨度T型梁多型密集開孔分布研究 32
3.1.1 大跨度T型梁腹板開孔研究意義及目的 32
3.1.2 高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船梁開孔規(guī)范研究 34
3.1.3 單一孔型T型梁的有限元分析基礎(chǔ) 35
3.1.4 不同孔型組合情況下密集開孔抗壓及抗彎研究 64
3.2 大跨度T型梁多型密集開孔強度分析 75
3.2.1 大跨度T型梁激光切割的分析 75
3.2.2 大跨度T型梁焊接熱殘余應(yīng)力的分析 82
3.2.3 大跨度T型梁密集開孔試驗 85
3.3 本章小結(jié) 101
第4章 高強鋼及有色金屬連接方式設(shè)計工藝 102
4.1 高強鋼及有色金屬的連接形式 102
4.1.1 有色金屬的選型 102
4.1.2 鋼和鋁合金的連接方式 103
4.1.3 鋁-鋼爆炸焊復(fù)合技術(shù)介紹及設(shè)計準(zhǔn)則 105
4.1.4 鋼-鋁爆炸焊過渡接頭連接工藝研究 112
4.2 高強鋼及有色金屬連接強度分析 123
4.2.1 鋼-鋁過渡接頭剪切強度分析 123
4.2.2 鋼-鋁過渡接頭拉脫強度分析 131
4.2.3 鋼-鋁過渡接頭加強筋結(jié)構(gòu)設(shè)計 136
4.3 本章小結(jié) 144
第5章 生活區(qū)肘板優(yōu)化設(shè)計工藝 145
5.1 生活區(qū)肘板結(jié)構(gòu)形式及布置優(yōu)化 145
5.1.1 引言 145
5.1.2 客船肘板的主要結(jié)構(gòu)形式 146
5.1.3 肘板節(jié)點選取及結(jié)構(gòu)研究 153
5.1.4 肘板節(jié)點尺寸優(yōu)化研究 157
5.2 生活區(qū)肘板與其他部件接合處設(shè)計 165
5.2.1 肘板接合處結(jié)構(gòu)參數(shù)影響研究 165
5.2.2 肘板結(jié)構(gòu)有限元分析 170
5.2.3 肘板結(jié)構(gòu)接合處接頭應(yīng)力分析 171
5.3 生活區(qū)肘板與其他部件接合處強度分析 179
5.3.1 肘板接合處結(jié)構(gòu)數(shù)值計算 179
5.3.2 肘板接合處結(jié)構(gòu)強度試驗驗證 186
5.4 本章小結(jié) 201
第6章 生活、娛樂區(qū)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝 202
6.1 生活、娛樂區(qū)支撐結(jié)構(gòu)形式研究 202
6.1.1 引言 202
6.1.2 高技術(shù)遠(yuǎn)洋客船上建支撐結(jié)構(gòu)特點分析 203
6.1.3 支撐結(jié)構(gòu)節(jié)點區(qū)域選取 213
6.1.4 支撐結(jié)構(gòu)形式計算分析 215
6.2 生活、娛樂區(qū)支撐結(jié)構(gòu)承載能力分析 221
6.2.1 船級社規(guī)范對比分析 221
6.2.2 典型支撐結(jié)構(gòu)強度數(shù)值計算 227
6.3 生活、娛樂區(qū)支撐結(jié)構(gòu)接頭形式研究 238
6.3.1 典型支撐結(jié)構(gòu)接頭強度研究 238
6.3.2 多影響因素下的支撐結(jié)構(gòu)接頭強度數(shù)值計算 242
6.4 本章小結(jié) 250
參考文獻 251