[发明专利]一种悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度的确定方法

摘要

本发明提供了一种弹性固定的悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度的确定方法，属于船舶结构工程的技术领域。一种弹性固定的悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度的确定方法，主要包括以下几个步骤：步骤一，建立悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度计算模型；步骤二，建立弹性固定悬臂横梁的动力学方程，获得最低阶频率公式；步骤三，建立悬臂横梁弹性固定端扭转刚度计算模型；步骤四，确定悬臂横梁弹性固定端的扭转刚度；步骤五，确定悬臂横梁对甲板纵骨的支撑刚度；步骤六，结合悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度的影响因素，确定船舶结构设计重点。本发明提出了大范围破损处悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度的确定方法，为研究破损后船体结构的刚度、强度、稳定性问题打下了基础。

主权项

一种悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度的确定方法，包括以下几个步骤：第一步，建立悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度的计算模型；针对大范围舷侧破损结构，将破损范围内的甲板横梁简化为一端弹性固定、一端自由的悬臂梁，并作为破损范围内的甲板纵骨的支撑，由此建立大范围碰撞后悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度计算的力学模型；第二步，建立弹性固定的悬臂横梁的动力学方程，获得其最低阶频率公式；建立弹性固定的悬臂横梁的动力学方程，通过求解该方程获得弹性悬臂横梁的最低阶频率，并进行级数展开和简化，获得其最低阶频率的计算公式；第三步，建立悬臂横梁弹性固定端的扭转刚度计算模型；悬臂横梁的根部结构一般为船体舷侧结构或纵桁，将其简化为两端固支的等值薄壁梁，根据薄壁梁的特性建立悬臂横梁根部的扭转刚度的计算模型；第四步，确定悬臂横梁的弹性固定端的扭转刚度；依据薄壁杆件扭转约束问题的扭转角与复杂弯曲挠度的对应关系，求解悬臂横梁弹性固定端的扭转刚度；第五步，确定悬臂横梁对甲板纵骨的支撑刚度；根据稳定性问题和横梁自由振动方程的相似性，并结合此前确定的悬臂横梁最低阶频率的计算公式，将悬臂横梁的最低阶频率代入相应的计算公式中，得到弹性固定的悬臂横梁对甲板纵骨的支撑刚度；第六步，结合悬臂横梁对甲板纵骨支撑刚度的影响因素分析，确定船舶结构设计的重点。