版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
第二章結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)
StructuralStrengthDesignandAnalysis
第一節(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析根本原理
閆發(fā)鎖
引言
1.船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程?
2.浮式平臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與船舶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有哪些相似和不同?
浮式平臺與船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程一致,細(xì)節(jié)不同。
結(jié)構(gòu)根本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)荷載結(jié)構(gòu)總布置確定的前提下,根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分析反響Outline6hourscourseworkBasicsofstructuralplatingandshellApplicationofplatingandshellinoffshorestructuresLoadingandstressesStructuralfiniteelementanalysisFEAresultsdesignapplicationTableofContentsStrengthDesignFundamentals板殼結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)板殼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力分布和計(jì)算方法浮式結(jié)構(gòu)常用的應(yīng)力及特點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用靜水壓的局部和整體作用整體力對板殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響TableofContents(cont)結(jié)構(gòu)的有限元分析StructuralDesignLoadingConditions分析結(jié)果的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1StressFundamentals2StructureBending,shearandtorsioncolumn,beam,section3plateandshellbending4能量原理5柱,梁板殼的局部和整體屈曲6
FEA原理StrengthDesignFundamentals
StressVectorDefinition
應(yīng)力的矢量定義Stress-StrainRelationship應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系EquivalentStressandPrincipalStresses等效應(yīng)力和主應(yīng)力StressVectorsMaterialRelationshipforLinearMaterialThestressisrelatedtostrain: {s}=[D]{eel}
where:stressvector{s}hasthefollowingcomponents
{s}=[sxsyszsxysyzsxz]T
[D]istheelasticityorelasticstiffnessmatrixorstress-strainmatrix
{eel}istheelasticstrainvector
{eel}={e}–{eth}MaterialRelationshipforLinearMaterialThetotalstrainvector{e}canbeexpressedas:
{e}=[ex
eyezexexyeyzexz] {eth}isthethermalstrainvector
{eel}arethestrainsthatcausestresses
TheFlexibilityorComplianceMatrixWheretypicaltermsare:Ex=Young’smodulusinthexdirectionnxy=majorPoisson’srationyx=minorPoisson’sratioGxy=shearmodulusinthexyplaneTheFlexibilityorComplianceMatrixThe[D]-1matrixispresumedtobesymmetric:nyx/Ey=nxy/Exnzx/Ez=nxz/Exnzy/Ez=nyz/Eynxy,nyz,nxz,nyx,nzy,andnzxarenotindependentquantities,Poisson’sRatioTheuseofPoisson’sratiosfororthotropicmaterialssometimescauseconfusion,sothatcareshouldbetakenintheiruse.AssumingthatExislargerthanEy,nxyislargerthannyx.Hence,nxyiscommonlyreferredtoasthe“majorPoisson’sratio〞,becauseitislargerthannyx,whichiscommonlyreferredtoasthe“minorPoisson’sratio〞.Fororthotropicmaterials,weneedtoinquireofthesourceofthematerialpropertydataastowhichtypeofinputisappropriate.Forisotropicmaterials,itmakesnodifferencewhichtypeofinputisused: Ex=Ey=Ez, nxy=nyx=nxzStress-StrainRelationsex=axDT+sx/Ex–nxysy/Ex-nxzsz/Ex
ey=ayDT-nxysx/Ex+sy/Ey-nyzsz/Eyez=azDT-nxzsx/Ex–nyzsy/Ey+sz/Ezexy=sxy/Gxyeyz=syz/Gyzexz=sxz/GxzWherethetypicaltermsare:ex=directstraininthexdirectionsx=directstressinthexdirectionexy=shearstrainonthex-yplanesxy=shearstressonthex-yplaneIsotropicMaterialForisotropicmaterialandnotemperaturechanges,therelationcanbegreatlysimplified:
DT=0 E=Ex=Ey=Eznxy=nxz=nxy Gxy=Gxz=Gyzex=(sx–nsy–nsz)/Eey=(sy-nsx-nsz)/Eez=(sz-nsx–nsy)/Eexy=sxy/Geyz=syz/Gexz=sxz/GEquivalentStressTheEquivalentStressisalsocalledvonMisesstressse=(sx2+sy2-sxsy+3sxy2)1/2Wheresx,sy,
andsxyrepresentthecomponentstressesintheXandYdirections,andcomponentshearstress,respectively.PrincipalStressesPrincipalstresscalculationsareperformedtohelpidentifyareasofthestructuresubjectedtohighcyclicloads.Theseareasarethengivenspecialattentionforreasonsoffatigue. S1=(sx+sy)/2+{[(sx-sy)/2]2+sxy2}1/2 S2=(sx+sy)/2-{[(sx-sy)/2]2+sxy2}1/2UseofVariousStressesEquivalentstressisusedmostlyinanalysisGlobalstructurecontrolloadcasesselectionGlobalstresscheckStructuralstresslevelcheckComplicatejointstresscheckComponentstressesCheckstressmagnitudeinparticulardirectionUsedforstabilitycheckUsedmostlyinnormalsectionNotapplicableincomplicatecornerortransitionsUseofVariousStresses(cont.)PrincipalstressesFatigueanalysisComplicatejointstresscheckCornerortransitionstabilitycheckStressVectorsStressflowcheckLoadpassHelptounderstandthecomplicatejointsDeformationHelptounderstandstructuralbehaviorSatisfythecode/designbasisrequirementsMaterialCoordinateSystemsThefundamentalassumptionsofplatetheory1.Thematerialiselastic,homogeneous,andisotropic.2.Theplateisinitiallyflat.3.Thedeflectionofmidplaneissmallcomparedwiththethicknessoftheplate..4.Thestraightlines,initiallynormaltothemiddleplanebeforebending,remainstraightandnormaltothemiddlesurfaceduringthedeformation5.Thestressnormaltothemiddleplane,σz,issmallandmaybeneglected6.Sincethedisplacementsofaplatearesmall,itisassumedthatthemiddlesurfaceremainsunstrainedafterbending.Thefundamentalequationsofelasticitytheory
CompatibilityequationsEquilibriumequationsConstitutiveequationsGeometryequationsGoverningdifferentialequationsofplateelementGoverningdifferentialequationsbythedeflectionsBytheforcesBoundaryconditions1Clamped,orbuilt-in,orfixededgey=02Simplysupportededgex=a3Freeedgey=bVariationalprinciplesofsolidmechanicsBoundaryBoundaryconditionsTotalpotentialenergyofadeformedelasticbodyandtheloadsactingonit=U+
ThestrainenergyTheworkdoneexternalforcesInternalVariationalprinciples(a)ThePrincipleofConservationofEnergy(b)ThePrincipleofVirtualWork(c)ThePrincipleofMinimumPotentialEnergySolutionofRectangularPlatesCylindricalbendingofaplate(桶形彎曲,likeabeam〕Purebendingofplates〔純彎曲,Onlymoments〕NAVIER’SMethod(Doubleseriessolution,四邊簡支)SolutionofRectangularPlates(cont.)TrytofindthesolutionsofrectangularplateswithdifferentboundaryconditionsandloadsSubjectedtoapatchloadofintensityp0=constSubjectedtoaconcentr
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 數(shù)學(xué)與科學(xué)在商業(yè)決策中的融合應(yīng)用
- 教育信息化的內(nèi)容創(chuàng)新與媒體應(yīng)用研究
- 工業(yè)生產(chǎn)中的安全生產(chǎn)與環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新
- 提升小學(xué)生實(shí)踐能力的課外勞動教育方案研究
- 第一單元:探索世界與把握規(guī)律大單元說課稿
- 全國人教版信息技術(shù)七年級上冊第四單元第13課五、《建立超鏈接》說課稿
- 4花之歌說課稿-2024-2025學(xué)年六年級上冊語文統(tǒng)編版
- 2023年浙江省中考科學(xué)一輪專題輔導(dǎo)說課稿:摩擦力
- 2025年建筑工程質(zhì)量檢測合同9篇
- 2025年度銷售代理合同書代理產(chǎn)品詳細(xì)描述及銷售區(qū)域3篇
- Unit 3 We should obey the rules. Lesson15(說課稿)-2023-2024學(xué)年人教精通版英語五年級下冊
- 綿陽市高中2022級(2025屆)高三第二次診斷性考試(二診)語文試卷(含答案)
- 2024年聊城市東昌府區(qū)中醫(yī)院招聘備案制工作人員考試真題
- 2025年極兔速遞有限公司招聘筆試參考題庫含答案解析
- 一般固廢處理流程
- 《健康體檢知識》課件
- 《AIGC應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)(慕課版)》-課程標(biāo)準(zhǔn)
- 政府機(jī)關(guān)辦公用品配送方案
- 生產(chǎn)計(jì)劃主管述職報(bào)告
- 永威置業(yè)項(xiàng)目交付前風(fēng)險(xiǎn)排查表
- 《儲能材料與器件》課程教學(xué)大綱(新能源材料與器件專業(yè))
評論
0/150
提交評論