[发明专利]一种甲板和薄板板格结构最大形变的计算方法

说明书

本发明公开了一种甲板和薄板板格结构最大形变的计算方法，所述甲板和薄板板格结构最大形变的计算方法包括：S1)建立带板梁力学模型，计算带板梁的一次变形δ₁，S2）建立板格板条梁力学模型，计算板条梁的二次变形δ₂，S3）计算板格的最大总变形值δ，具有提高稳定性，降低建造成本等优点。

技术领域

本发明涉及船舶结构分析技术领域，尤其涉及一种甲板和薄板板格结构最大形变的计算方法。

背景技术

传统的船舶板架设计都是基于带板理论将板作为梁的组成部分开展设计的，且一般设计规范仅对结构强度评估提出了要求，对板架的变形很少有要求。基于该理论，可以计算求出带板梁的变形，称之为板格的一次变形（以下称“一次变形”），但是带板梁的变形计算求出的是梁横截面整体的变形值，整个截面是一刚性整体，无法考虑截面的局部变形，因此，设计计算中会直接忽略带板梁之间板本身的变形，对于这部分板本身的变形，称之为板格的二次变形（以下称“二次变形”）。货船甲板板厚较厚，且对甲板的变形要求较低，而邮轮甲板板厚较低，对甲板的变形要求较高，以满足美观的要求，因此，这部分二次变形不可忽略。目前针对这个二次变形的计算，尚无人推导相关的理论计算公式，要么直接忽略，要么多采用有限元方法来计算，花费时间成本较大。对于邮轮甲板结构来说，甲板的变形会影响对甲板敷料铺设材料影响巨大，如果变形控制不利，会造成敷料增厚，最终导致重量超标，稳性失效。

因此有必要针对这一问题，提出一种甲板和薄板板格结构最大变形的计算方法，以此预估甲板变形与敷料铺设重量，最终减少甲板变形，提高稳性，降低建造成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，目前针对这个二次变形的计算，尚无人推导相关的理论计算公式，要么直接忽略，要么多采用有限元方法来计算，花费时间成本较大。对于邮轮甲板结构来说，甲板的变形会影响对甲板敷料铺设材料影响巨大，如果变形控制不利，会造成敷料增厚，最终导致重量超标，稳性失效，所以提供一种甲板或薄板板格结构最大变形的计算方法，所述甲板或薄板板格结构最大变形的计算方法包括：

S1）建立带板梁力学模型，计算带板梁的一次变形δ₁，其中包括：

计算带板的宽带b₁；

计算带板梁的惯性矩I；

计算带板梁的跨距a；

对带板梁两端施加边界条件；

计算带板梁的设计载荷q₁；

得到甲板板格带板梁的梁系理论模型，得到弯曲挠曲线方程；

求解带板梁的变形，且带板梁中心为最大变形点δ₁，并定义为板格的一次变形，计算如下：

（1）

式中，甲板厚度为t，弹性模量为E。

S2）建立板格板条梁力学模型，计算板条梁的二次变形δ₂，其中包括：

计算带板梁的跨距b；

计算带板梁的惯性矩I₁；

计算带板梁的筒形刚度D，计算如下；

（2）

对带板梁施加边界条件；

计算带板梁的设计载荷q₂；