Ayyub, B.M.., Beach, J., and Packard, T., (1995),“ Methodology for the Development of Reliability- Based Design Criteria for Surface Ship Structures ”, Naval Engineers Journal, ASNE.[r]
(1)PHƯƠNG PHÁP TÍNH
CƠ HỌC KẾT CẤU
TÀU THỦY
ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH 6-2009
(2)(3)2
TRẦN CƠNG NGHỊ, ĐỖ HÙNG CHIẾN
PHƯƠNG PHÁP TÍNH
CƠ HỌC KẾT CẤU TÀU THỦY
(4)3
Mục lục
Mởđầu
Chương Phương pháp biến phân trọng hàm dư Phép biến phân Các phương pháp nhóm trọng hàm dư 23
Chương Phương pháp sai phân hữu hạn 32 Hàm biến 32 Phương pháp lưới cho toán chiều 37 Xoắn dầm 41 Bài toán trường 2D với biên cong 42 Phương pháp sai phân hữu hạn sở phép biến phân 44 Dao động dầm 51 Dao động 52 Ổn định 54
Chương Phương pháp phần tử hữu hạn 57 Phương pháp phần tử hữu hạn 57 Thứ tự giải toán học kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn 59 Ma trận cứng phần tử Ma trận cứng hệ thống 61 Áp đặt tải 63 Xử lý điều kiện biên 65 Giải hệ phương trình đaị số tuyến tính 66 Những phần tử thông dụng học kết cấu 70 Trạng thái ứng suất phẳng Trạng thái biến dạng phẳng 82 Tấm chịuu uốn 88 10.Vật thể 3D 93 11.Nén ma trận Khối kết cấu 95
12.Sử dụng phần mềm SAP ANSYS tính tốn kết cấu 103 13.Phân tích kết cấu ngôn ngữMATLAB 112 14.Dao động kỹ thuật 142
Chương Tính tốn độ tin cậy 163 Độ tin cậy 164 Tính tốn độ tin cậy 164 Xác định số an toàn, xác suất hư hoại 165 Phép tính thống kê biến ngẫu nhiên 170 Các phương pháp tính 171 Phân tích điều khơng chắn từ tải độ bền 181 Chọn hàm phân bố 182 Phân tích độ tin cậy hệ thống 182 Xác định hệ số sử dụng 183 10.Thủ tục phân tích độ tin cậy kết cấu 189 11.Độ bền thân tàu 190
(5)4
Ký hiệu
A diện tích, area
b chiều rộng, beam, width c, C hệ số, coefficient d đường kính, diameter
D độ cứng tấm, flexural rigidity of plate E mộđun đàn hồi, modulus of elasticity f hàm, function
F lực, lực cắt, force, shear force G mộđun đàn hồi (cắt ), shear modulus g gia tốc trọng trường, gravity constant h chiều cao, depth, heigh
I, П, F phiếm hàm, functional
I, J momen quán tính mặt cắt, moment of inertia
Jp momen quán tính hệđộc cực, polar moment of inertia
K, k hệ số, coefficient K, k độ cứng
L, l chiều dài, length M momen, moment m khối lượng, mass N lực dọc trục, axial force P tải, load
P công suất, power p áp suất, pressure Q tải, load
q tải phân bố, distributed load
R hàm sai số, residual function R, r bán kính, radius
S diện tích, area
T, MT momen xoắn, torque, couple
t chiều dày, thickness t thời gian, time
U năng, potential energy
u0 đơn vị, strain energy per unit volume
V lực cắt, shear force W trọng lượng, weight W,w công ngoại lực, work
α góc nói chung, angle generally
β góc nói chung, angle generally
δ, Δ, w chuyển dịch vị trí, deflection
δ tốn tử biến phân, variational operator
γ biến dạng góc, shear strain
θ góc, chuyển vị góc, angle, angle deflection
Π năng, potential energy
ε biến dạng , strain
σ ứng suất nói chung, stress, generally
η hệ số nói chung, coefficient generally
ν hệ số Poisson, Poisson’s coefficient
φ, ψ vector riêng, eigenvector
ρ mật độ, density
γ trọng lượng riêng, specific weight
τ, T chu kỳ, perio
ω tần số góc, circular frequency, generally
(6)192
Giá trị trung bình hệ số giản ước độ bền (φM) = 0,44 Giá trị trung bình hệ số tải tàu nước tĩnh (γSW) = 1,04 Giá trị trung bình hệ số tải tàu sóng (γW) = 1,22 Giá trị trung bình hệ số tải động (γD) = 1,0â5
Tỷ lệ thành phần momen uốn tàu:
35 , 25 ,
/ W = ÷
SW M M 35 , 25 ,
/ W = ÷
D M M 35 , ,
/ W = ÷
WD M
M
Tỷ lệ giá trị trung bình giá trị danh nghĩa momen, COV momen: Tỷ lệ momen COV
(7)193
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Chương
1 Finlayson, B.A., (1972), “The Method of Weighted Residuals and Variational Principles”, Academic Press, NY
2 Wallerstein D V., (2002), “A Variational Approach To Structural Analysis”, Wiley-Interscience, John Wiley & Sons Inc
Chương
1 Hoffman, J.D., (2001), “Numerical Methods for Engineers and Scientists”, 2nd edition, Marcel Dekker, Inc NY
2 Yang W.Y., Cao W., Morris J., (2005), “Applied Numerical Methods Using MATLAB”, Wiley-Interscience, John Wiley & Sons Inc
Chương
1 Hutton, D.V., (2004), “Fundamentals of Finite Element Analysis”, Mc GrawHill Higher Education, The Mc Graw Hill Inc., NY
2 Stolarski, T., Nakasone, Y., Yoshimoto, S., (2006), “Engineering Analysis with ANSYS Software”, Elsevier Butterworth Heinemann, London
3 Zienkievicz, O.C and Taylor, R.L., (2000), “The Finite Element Method, Vol 1, Vol 2”, 5th ed., Butterworth Heinemann, London
Chương
1 Ayyub, B.M , Beach, J., and Packard, T., (1995),“Methodology for the Development of Reliability-Based Design Criteria for Surface Ship Structures”, Naval Engineers Journal, ASNE
2 Mansour, A.E Jan, H.Y., Zigelman, C.I., Chen, Y.N., Harding, S.J.,(1984), “Implementation of Reliability Methods to Marine Structures”, Trans SNAME, Vol 92
3 Melchers, R.E., (2002), “Structural Reliability Analysis and Prediction”, John Wiley & Sons, New York, USA
4 Nowak, A.S and Collins K.R., (2000), “Reliability of Structures”, McGraw-Hill