邮轮上建大跨距铝合金梁结构开孔形式研究开题报告

 2020-02-18 07:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

在船体梁结构设计的过程中需要考虑很多方面的要求,为了减轻船体梁重量和方便船舶管路通过,需要在船体梁的腹板上进行开孔,而开孔的存在对于船体梁结构影响很大,因此各国船级社在结构规范中都对开孔的大小,位置以及加强结构形式和尺寸有明确的规定,并在一些区域禁止对结构开孔,但是有的开孔梁在设计时会超过相关规范的允用要求,因此还需要对超过规范的开孔梁的强度进行分析。

关于规范要求内开孔梁的强度,国内外很多相关方面的学者都进行了相关的研究。黄茜,张世联和郑轶刊[1]对梁腹板开孔后的横向极限承载能力进行了分析;陆洋[2]对铝合金方管开孔梁受弯性能进行了研究;赵应江[3]对压弯载荷下腹板开孔梁的极限承载力进行了研究;samadhan g.morkhade[4]对开孔钢梁进行了实验和参数研究;赵应江,严仁军,王红旭[5]对腹板开孔的h型梁的失效行为和极限承载力进行了研究;王勋[6]研究了船体桁材在开孔以后随着开孔大小及形状的变化其强度和屈曲强度的变化规律。然而对于超过规范的开孔梁的强度,国内外只有极少的学者进行了与此有关的研究。prof. r. mark lawson,dr. francois hanus和dr.‐ing. delphine sonck[7]对钢梁和组合梁的腹板大开孔进行了研究,并为其提供了设计依据。而国内外在铝合金大开孔梁这一方面的研究几乎是空白的,因此有必要对其受弯性能进行分析研究。

中国船级社[8]对腹板开孔的规定有: (1)开孔的高度应不大于腹板高度的0.4倍,开孔的长度应不大于开孔高度的3倍,开孔的边缘距面板的距离应不小于腹板高度的0.35倍; (2)任何情况下开孔边缘距面板的距离应不小于腹板高度的0.2倍,距带板的距离应不小于腹板高度的0.1倍; (3)开孔的边缘应平滑,角隅应设圆弧,孔缘与孔缘之间的距离应尽可能远离,且不小于开孔高度。

英国劳氏船级社[9]对腹板开孔的规定有: (1)孔的高度应不超过腹板高度的1/4,且孔的位置应使其边缘与面板之间的距离不小于腹板高度的2/5,开孔的长度应不超过腹板的高度或次要构件间距的3/5(取其中较大者); (2)开孔应有光滑的边缘和足够大的圆角。

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2. 研究的基本内容与方案

1基本内容:邮轮上建铝合金大跨距结构为减轻重量和通管路,上面开有较大尺寸的开孔,且开孔尺寸超过了ccs规范的允用要求。为寻找铝合金梁大开孔的设计依据,开展铝合金开孔梁的强度研究。


2目标:(1)对比分析不同开孔大小,开孔位置,开孔形状对梁抗弯能力的影响,揭示开孔对梁抗弯强度的影响规律;(2)完成梁的图纸绘制。

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3. 研究计划与安排

第1周:通过调研,收集资料,对毕业设计内容进行思考,撰写并提交开题报告;

第2周:翻译外文资料,阅读文献,熟悉规范,学习abaqus有限元软件,提交外文翻译;

第3-5周:初步完成各型梁结构的设计,并对其极限强度进行计算;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]黄茜,张世联,郑轶刊.梁腹板开孔后的横向极限承载能力分析[j].中国舰船研究,2013(06):27-33.

[2]陆洋. 铝合金方管开孔梁受弯性能研究[d].合肥工业大学,2016.

[3]赵应江. 压弯载荷下腹板开孔及加强强梁极限承载力研究[d].武汉理工大学,2015.

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