1、 1 毕业论文开题报告 船舶与海洋工程 58米甲板驳总纵强度直接计算 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 船舶是一个对国民经济发展及实现现代化具有十分重要意义的工程领域。它是整个水运系统中一个重要的分系统。其中总纵强度是对船舶寿命影响较大的一个环节，所以总纵强度的计算也就成了重中之重。 船舶结构强度计算主要包含全船总纵强度计算和局部强度计算。总纵强度是校核船体的纵弯曲计算波浪条件下船体各横剖面内纵向结构构件的应力 ,并将它与许用应力进行比较以判定船体的强度。传统的船舶总纵强度计算常常仅对典型横剖面 进行计算 ,通常需要进行多次近似计算才可以得到最终结果 ,而采用全船有限元建模的
2、方式 ,船舶总纵强度的计算变得较为容易。 有限元是评估船体极限强度的一个重要工具。 有限元分析 (FEA， Finite Element Analysis)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的 (较简单的 )近似解，然后推导求解这个域总的满足条件 (如结构的平衡条件 )，从而得到问题的解。 由于非线性有限元的有效性和完备性，可直接用于船体极限强度的计算。 有限元法是 一种新的现代数值方法。它将连续的求解域离散为由有限单元组成的组合体。这样的组合体能用来模拟和逼近求解域。因为单元本身可以有不同的几何形状，且单
3、元间能够按各种不同的联结方式组合在一起，所以这个组合体可以模型化几何形状非常复杂的求解域。 对于不同物理性质和数学模型的问题，有限元求解法的基本步骤是相同的，只是具体公式推导和运算求解不同。有限元求解问题的基本步骤通常为： （ 1） 问题及求解域定义 ；（ 2） 求解域离散 ；（ 3） 确定状态变量及控制方法 ；（ 4） 单元推导 ；（ 5） 总装求解 ；（ 6） 联立方程组求解和结果解释 。 简言之，有限 元分析可分成三个阶段，前处理、处理和后处理。前处理是建立有限元模型，完成单元网格划分 ;后处理则是采集处理分析结果，使用户能简便提取信息，了解计算结果 。 随着我国经济的迅速发展，尤其是造
4、船业稳步提高， 中国船舶业已直面国外船舶业的激烈竞争，所以 我国的技术要不断的提高，而造船的质量问题也相继提高，从而在船舶计算问题上也愈发的要求其精度，而有限元分析计算正好符合了要求。 2 随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析 方法。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1.基本内容： 58 米 甲板驳 总纵强度 2.主要的问题： （ 1）建立结构有限元模型并确定边界条件； （ 2）确定作用于结构模型上的载荷 ,进行应力计算； （ 3）完成甲板驳舱段总纵强度校核。 三、研究步骤、方
5、法及措施： (1) 学习有限元分析软件 MSC.PARTREN。 (2) 根据船舶结构参数建立结构有限元模型。 (3) 载荷的计算。包括静水压力载荷，自重载荷、货物载荷等。 (4) 运用有限元分析软件，进行强度分析。 (5) 总结材料，撰写论文。 四、参考文献 1 中国船级社 .钢质海船入级规范 .北京：人民交通 出版社， 2006 2 世界船级协会 .散货船共同结构规范 .中国船级社，译 . 北京：人民交通出版社 ,2006 3 (英 )O. C. Zienkiewicz， (美 )R. L. Taylor 著 .有限元方法 .第 1 卷 .基本原理 .曾攀等 译 .北京 :清华大学出版社
6、,2008 4 林慰；赵成壁 .有限元法在船舶与海洋结构物领域中的应用与进展 .广东造船， Guangdong Shipbuilding 2005 年 03 期 . 5 罗金炎；陈庆强 .船舶面向对象有限元的应用研究 .计算机研究， 2004 年 01 期 . 6 郑云龙 .大型船舶结构有限元静动力分析方法及软件系统 .船舶工程 ， 1998 年 03 期 . 7 关振群 ,宋超 ,顾元宪 ,隋晓峰 .有限元网格生成方法研究的新进展 .计算机辅助设计与图形学学报， 2003 年 01 期 . 8 盛振邦，杨尚荣，陈雪深船舶静力学（修订本） M上海：上海交通大学学报， 1992 9 J.Daws
7、on， G.R.Thomson Model experiments with stern variations of 0.80 block coefficient fornJ RINA， 1969(111) 10 谢永和船舶强度与结构设计 M舟山：浙江海洋学院， 2009 3 五、研究工作进度： 2010.10.15-2010.11.08 完成毕业设计开题报告； 2010.11.09-2011.01.31 完成毕业设计的外文翻译； 2011.03.01-2011.03.20 完成毕业设计的文献综述； 2011.03.21-2011.04.10 完成有限元原理学习； 2011.04.11-2011.04.20 完成有限元软件的初步学习； 2011.04.21-2011.05.10 完成甲板驳船的有限元建模； 2011.05.11-2011.05.20 完成模型的有限元计算及结构设计； 2011.05.21-2010.05.30 完成毕业设计的最后修改。
