第四章主要是使用有限元软件patran建立了26m沿海交通艇的舱段有限元模型,并对其模型加载,然后进行横向强度以及总纵强度分析计算,得到应力云图,并
第四章主要是使用有限元软件patran建立了26m沿海交通艇的舱段有限元模型,并对其模型加载,然后进行横向强度以及总纵强度分析计算,得到应力云图,并对其进行校核与优化。
本文的主要研究方法是数值模拟的方法,具体来说是运用有限元分析软件MSC.PATRAN对26m沿海交通艇的#15-#38肋位的船舱部分进行建模,然后根据约束条件以及施加的载荷对有限元模型进行计算分析,依据有限元计算的结果来分析这艘交通艇的强度是否符合要求。
第二章 有限元原理
2.1历史、现状及未来
我国古代卓越的数学家、科学家刘徽用割圆法对圆周长的计算就是最早意义上的有限元法思想的体现,这种用巨多的简单的小型且规整的物体来填充出一个复杂的不规则的大型物体的方法体现了离散和逼近这种思考并解决问题的方法。有限元法是求解微分方程的一种非常有效的数值计算方法,由于它的简便而迅速风靡全球。
早在1870年,英国科学家Rayleigh就假想存在一种“试函数”,并用这种函数来解决相当难以计算的的微分方程,到了二十世纪初科学家Ritz把它发展成为一种近乎准确的数值求解方法,为现代有限元法奠定了坚实的后盾。1943年R.Courant提出对有限元具有重大意义的基本思想,根据数学的思考方法来实现有限元的解法。20世纪50年代中期,在分析飞机结构的同时,诞生了用矩阵方法来进行结构分析。1960年,R.W.Clough在分析弹性力学的平面问题时引入了“有限元法”一词,这标志着力学分析中有限元法思想的流传。1955年,德国的Argyris发表了重要文献,并为如今的有限元研究奠定了坚实的基础。1967年,Zienkiewicz和Cheung发表了第一篇真正意义上有关有限元分析的图书;20世纪70年代,有限元法开始应用于非线性和大变形问题;1965年,我国出现了有关有限元的说法,到目前为止有限元在实际的工程项目中被广泛的使用,经历了长达三十多年的飞速发展,理论和算法都已经日臻完善,中国的一些学术研究人员也在有限元方面作出了卓出的成就,如二十世纪五十年代我国著名学者胡海昌先见地提出了广义变分原理,钱伟长最先研究了拉格朗日乘子法与广义变分原理之间关系,20世纪50年代钱令希就力学分析的余能原理发表了重要研究成果,冯康在20世纪60年代就独立地、并在西方之前为有限元分析的融合奠定了理论依据[16]。图2-1详尽地展现了有限元法的发展历程。