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內容簡介

　　《上海市“085工程”資助齣版精品教材：船體結構有限元建模與分析》介紹瞭船舶結構強度計算的有限元建模方法及分析過程。全書共分6章，主要內容包括有限元方法的基本原理、船舶結構的有限元建模方法、典型船體結構的有限元分析——“三艙段”有限元建模與分析、錨機基座結構的受力分析、船體橫嚮強度的有限元分析、船體結構振動的有限元分析、船體結構疲勞及噪聲有限元分析和通用有限元軟件及其在船舶結構中的應用等。
　　《上海市“085工程”資助齣版精品教材：船體結構有限元建模與分析》可作為高等學校船舶與海洋工程專業的教材，也可供從事船舶與海洋工程的技術人員參考。

目錄

1 有限元方法
1.1 有限元方法概述
1.1.1 有限元方法的基本思想
1.1.2 有限元方法的曆史
1.1.3 有限元方法的現狀和發展趨勢
1.2 有限元方法在船舶強度分析的發展和應用現狀
1.3 有限元方法的分析過程與解法
1.3.1 有限元法的分析過程
1.3.2 有限元法解法
1.3.3 收斂性
1.3.4 有限元求解船舶結構問題
1.3.5 船體結構有限元建模分析
1.4 等參單元
1.4.1 平麵四節點等參單元
1.4.2 坐標變換
1.4.3 單位剛度矩陣計算
1.4.4 平麵8節點麯邊四邊形等參元
1.4.5 等參變換的條件
1.5 平麵問題的有限元方法
1.5.1 平麵問題用有限元法解題的基本步驟
1.5.2 三角形常應變單元
1.5.3 形函數的性質
1.5.4 剛度矩陣
1.5.5 等效節點力載荷列陣
1.6 薄闆彎麯問題
1.6.1 薄闆彎麯問題的基本方程
1.6.2 彈性薄闆的幾點簡化
1.6.3 矩形薄闆單元
1.7 有限元分析的優缺點
1.7.1 優點
1.7.2 缺點

2 船舶結構的有限元建模方法
2.1 概述
2.2 有限元網格劃分的基本原則
2.2.1 網格數目
2.2.2 網格疏密
2.2.3 單元階次
2.2.4 網格質量
2.2.5 網格分界麵和分界點
2.2.6 位移協調性
2.2.7 網格布局
2.2.8 節點和單元編號
2.3 結構的模型化
2.3.1 船體結構模型的簡化處理
2.3.2 加筋闆格的模型化
2.3.3 桁架的模型化
2.3.4 載荷模型化
2.3.5 邊界條件的處理
2.4 入級規範對船體結構建模的有關要求
2.4.1 《ccS散貨船、油船直接計算指南》的有關規定
2.4.2 《IACs散貨船結構共同規範直接強度分析》的有關規定

3 典型船體結構的有限元分析
3.1 船用起重機的支撐結構
3.1.1 概述
3.1.2 船用起重機支撐結構的有限元建模
3.1.3 工況與載荷施加
3.1.4 結果校核與分析
3.2 錨機基座及掣鏈器的支撐結構
3.2.1 概述
3.2.2 錨機基座及掣鏈器支撐結構的有限元建模
3.2.3 工況
3.2.4 結果校核與分析
3.3 係泊的支撐結構有限元建模與分析
3.3.1 概述
3.3.2 絞盤及基座示意圖
3.3.3 有限元模型
3.3.4 載荷工況及應力標準
3.3.5 應力標準
3.3.6 應力校核與提交
3.4 船體橫嚮強度有限元建模與分析
3.4.1 浮船塢橫嚮強度計算的載荷說明
3.4.2 浮船塢橫嚮強度計算的工況說明
3.4.3 浮船塢橫嚮強度的強度說明和校核標準
3.4.4 浮船塢橫嚮強度的強度計算方法說明
3.5 散貨船三艙段”模型建模與分析
3.5.1 艙段計算模型
3.5.2 有限元模型的建立
3.5.3 計算工況
3.5.4 結果校核和顯示
3.6 全船有限元建模
3.6.1 全船有限元模型的應用
3.6.2 全船有限元計算模型
3.6.3 慣性釋放技術

4 船體結構振動的有限元分析
4.1 概述
4.2 船體振動的基礎知識
4.2.1 船體振動的分類
4.2.2 船體振動的形式
4.2.3 船體振動的頻率
4.2.4 舷外水對船體振動的影響
4.2.5 船體總振動
4.2.6 船體局部振動
4.3 振動分析的模型質量調整
4.4 4800ODWT教學實習船振動分析
4.4.1 船舶基本參數的計算說明
4.4.2 有限元計算分析
4.4.3 全船自由振動結果分析
4.4.4 結論

5 船體結構疲勞及噪聲有限元分析
5.1 概述
5.2 結構疲勞及其有限元分析流程
5.2.1 常用的疲勞壽命估算方法簡介
5.2.2 疲勞纍計損傷理論及有限元疲勞分析流程
5.3 船舶噪聲有限元分析
5.3.1 船舶噪聲基礎知識
5.3.2 船舶噪聲的控製
5.3.3 船舶噪聲有限元分析
5.4 噪聲分析的實例——某油船噪聲的有限元計算分析
5.4.1 概述
5.4.2 計算說明
5.4.3 船體主要振動噪聲激勵源
5.4.4 計算工況
5.4.5 有限元模型
5.4.6 附連水
5.4.7 船舶艙室噪聲規範
5.4.8 全船全頻域噪聲計算模型
5.4.9 艙室振動噪聲計算分析
5.4.10 艙室振動噪聲傳播路徑分析
5.4.11 噪聲預報結果分析
5.4.12 結果判斷

6 通用有限元軟件及其在船舶結構中的應用
6.1 有限元分析軟件及發展趨勢介紹
6.1.1 有限元分析軟件簡介
6.1.2 有限元分析軟件發展趨勢
6.1.3 MSC.Patran＼Nastran軟件的基礎知識
6.2 Patran軟件的基本操作
6.2.1 Patran的啓動和文件的建立
6.2.2 Patran軟件的界麵
6.2.3 與MSC.Patran和MSC.Nastran相關的主要文件
6.3 建立結構分析模型
6.3.1 幾何模型的建立
6.3.2 幾何模型的編輯、修改和刪除
6.3.3 有限元模型的建立
6.3.4 材料屬性和物理屬性設置
6.3.5 載荷和工況
6.3.6 進行分析
6.3.7 後處理
6.4 工程實例
6.4.1 說明
6.4.2 有限元建模分析
6.4.3 應力許用值標準
6.4.4 分析結果
6.4.5 結論
6.4.6 附錄：有限元模型圖及計算結果的雲圖顯示

參考文獻
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