摘要：基于大涡模拟算法,使用FDS火灾动力学仿真软件模拟舱室火灾,将环境温度映射至结构有限元模型。考虑结构的初始缺陷和材料的高温热力学特性,采用顺序热力耦合算法计算甲板板架在火灾发展过程中的动态热力响应。基于显式动态算法研究板架轴向压缩时的高温剩余极限强度,并分析结构失效模式。计算结果表明,高温环境下的板架受到轴向压缩载荷时,由于横梁间加筋板发生崩溃而达到极限状态,且油池中心位于横梁间时更偏于危险;火灾发生前期,板架高温剩余极限强度衰减较快,后期趋缓。这项研究可为实际火灾场景下的船舶结构抗火设计与安全评估提供参考。

摘要：文章使用基于大涡模拟算法的火灾动力学仿真手段模拟实际舱室油池火灾的场景,考虑环境与结构的对流辐射换热,以及板架初始缺陷和材料高温热力学特性,采用顺序热力耦合算法,对比侧向载荷作用下有涂料防护板架和无防护板架的热力响应,并计算分析防火涂料不同涂设位置对板架热力响应以及结构变形的影响。结果表明,甲板板架结构温度和热应力不会因防火涂料的保护而改变其分布规律,但数值会明显降低;火灾下甲板板架结构应力主要受温度影响,其次是侧向载荷;火焰上方板架无涂料保护的纵骨会在火灾持续时间内失效,而防火涂料保护下的结构基本处于弹性状态;防火涂料涂设位置的不同对板架结构变形影响较大,其中纵向和横向构件的保护对抵抗板架变形起重要作用;涂料仅保护甲板板时,纵向和横向构件温度及应力将大于无涂料板架;防火涂料可有效延迟结构屈服和形变,为火灾救援提供时间。研究工作可为实际火灾场景下的船舶结构抗火设计与安全评估提供参考。

摘要：研究了用ANSYS软件进行线弹性甲板板架稳定性计算的实用方法。介绍了采用ANSYS进行结构稳定性计算的理论及结构失稳计算的一般步骤,用支柱稳定性计算和板稳定性算例验证了ANSYS线弹性结构失稳计算的正确性,以此为基础研究了用ANSYS对甲板板架失稳的计算方法。通过对未简化和简化的两种甲板板架有限元模型的计算,表明采用简化的板架有限元模型可方便获得甲板板架结构的整体欧拉应力值。

摘要：舰船在维修、巡逻和战斗时,由于人员操作失误或遭受攻击易发生舱室火灾,从而可能造成极为严重的后果。本文选取典型舰船舱室结构,以油池模拟可燃物,采用火灾动力学模拟器(fire dynamics simulator, FDS)仿真软件,模拟不同火灾面积及通风条件下的舱室火灾场景,分析不同火灾场景下的舱室火灾发展规律。将环境温度映射至甲板板架结构有限元模型,考虑结构的初始缺陷和材料的高温热力学特性,采用顺序热力耦合算法,计算对比不同火灾工况下板架结构的热力响应与剩余强度。总结了氧气控制型、燃料控制型和过渡型等3种火灾类型下结构响应特点,发现大型火灾在前期对结构威胁较大,过渡型火灾在中后期威胁更大。本文研究工作可为实际火灾场景下的舰船等结构抗火设计与安全评估提供参考。

摘要：本文设计了舷侧不连续的双层板架结构模型,开展了该结构轴向受压稳定性试验,并采用非线性有限元软件Abaqus对其屈曲失效过程进行了数值仿真计算,分析了结构屈曲失效的诱因及过程。在此基础上,为提高该结构轴向受压稳定性,本文设计了4组改进设计方案,并使用经试验验证的有限元建模计算方法对这4种方案进行分析,选出最佳方案。本文的改进设计方法为此类结构的稳定性设计提供了参考依据。

摘要：为研究具有大开口甲板板架结构的稳定性问题,本文设计了含大开口结构的甲板板架模型,开展了其轴向受压稳定性实验,并采用非线性有限元软件Abaqus对该模型的屈曲破坏过程进行数值仿真计算,试验结果与数值仿真结果吻合较好。在此基础上,根据甲板结构屈曲失效的诱因,设计5种改进设计方案,并使用经试验验证的有限元仿真计算方法对各种改进方案进行分析,选出最佳方案。本文工作为船舶甲板结构稳定性设计提供了一定的参考依据。

摘要：针对四种典型工况,开展了轮印载荷作用下甲板板架结构动力响应数值仿真研究,讨论了不同工况下相同轮印载荷大小下甲板板架结构弹塑性响应,对比了每种工况下甲板板架结构的应力、应变以及塑性变形情况.结果表明:轮印关于纵向骨材对称纵向布置时,轮印载荷作用下甲板结构塑性变形值最大,此种工况最为危险.此外,针对轮印对称纵向布置工况的最危险情形,运用弹塑性设计方法,基于许可永久变形设计准则,得到了特定轮印尺寸和板架尺寸下甲板板厚设计曲线,并且给出了实际板厚设计案例.