平板和加筋板的解析法和有限元法計算結果對比分析

1、平板和加筋板的解析法和有限元法計算結果對比分析班級船海1301姓名禹宗聽完成時間2016.5.3一、問題描述如圖1所示，四邊簡支的鋼板，受到垂直于板面的均布斥力O.OIMpa作用，求 兩種計算方案一一無加筋板和加筋板的變形和應力。鋼板的楊氏模星為ZOellPa, 泊松比0.3。圖1板的兒何模型加筋板中加筋能夠支持平板，起到了增加結構強度剛度穩(wěn)定性的作用。二解析法推導計算出無加筋板的最大撓度4 fa Cb mnx nnyqmn=J0 Jo)sm()dxdym=l n=l3（x.y）三、加筋板與光板有限元法計算結果1加筋板兒何模型與有限元模型AAXA2Trr ciMXANSYJ mziAPB “(

2、a)兒何模型(b)有限元模型24 202(c)角鋼截面(d)梯形材截面(d)單元角鋼截面(f)單元梯形材截面2X 2C 2C：iEiHli slosvt AMB SBAAAWIAA(g) 施加裁荷與約束2 加筋板與光板變形云圖對比aojJTUai1KKI3 -iCX51lU 7.4U2UU J.41S1)A* J6 JDL4lllttlM加筋板 UZmax=0.004435光板 UZmax=2.41573S X MH比3. &31K：CK “ RM1IiOiUamiTU1g .Cr)l17加筋板 SVmax=0.461e8 光板 SVmax=0.108el0三、結果分析1、解析法和有限元法最大

3、撓度計算結果對比光板的計算撓度為2.4065mo由有限元方法算出光板的擾度為2.416m,加筋板為4.435mm可以看出有限元算出來的光板的最人擾度略人于理論求解。2、無加筋板和加筋板最大撓度、Von Mises應力和重量比較最大撓度(m)Von Mises 應力(pa)AS (kg)無加筋板有限元解24160.108el02730加筋板有限元解00044350.461e84948.9無加筋板理論解2.40652730加筋板的最大撓度相 當的無加筋板0 00815622265 883、當無加筋板厚度増大到多少時，與加筋板的最大撓度相當，此時 兩者的盧分別是多少？由公式max - “I 上3計算

4、得無加筋板厚度為81.56mm時與加筋板的最大撓度相當。此時，無加筋板重雖為22265.88kg,加筋板重量為4948.9kg?？梢钥闯黾咏畎宓闹亓棵黠@小于無加筋板的重量，說明采用加筋板可以有效減輕結構重量。U!總結2. 在可以預知最人變形出現在板中心時，可以將網格劃分成偶數偶數個，以確保最大位移 處有節(jié)點，進而增加解算結果的準確性。厶復制前1T的小板網格劃分為6*6,對于光板的劃分30*42,這樣確保了光板勺加筋板的 網格數相同，進而確保的結果的可比性。3. 板在船體中屬于柔性構件，有解算結果町見，而相當于板的支撐，人人增人了板的穩(wěn)定性， 降低了板外變形。4. 加筋板與光板相比，重量增加一倍，變形減小544倍，由此可見，筋可以有效增強板的剛 度。如果達