hình hệ dầm trực giao và mơ hình hệ tấm cĩ sườn gia cường, cịn điều kiện biên trong mơ hình là các liên kết động học: ngàm cứng, khớp xoay hoặc gối tựa. Riêng các kết cấu vỏ tàu được mơ hình hĩa bằng các kết cấu tấm phẳng. Việc đánh giá ứng suất và biến dạng được tíên hành dựa trên cơ sở tổ hợp kết quả của bài tốn sức bền chung và các bài tốn sức bền cục bộ.
Rõ ràng với phương pháp tính cổ điển kết quả đánh giá cĩ nhiều hạn chế. Do đĩ phương pháp tính sức bền cục bộ theo phương pháp phần tử hữu hạn là chính xác hơn. Cùng với đĩ, việc ứng dụng máy tính để tính sức bền cục bộ một số kết cấu thân tàu theo các mơ hình tốn học của phương pháp phần tử hữu hạn sẽ cho kết quả tính cĩ độ chính xác và độ tin cậy cao hơn nhiều so với mơ hình tính tốn theo phương pháp cổ điển.
Phương pháp phần tử hữu hạn phân tích độ bền kết cấu trên cơ sở thay thế kết cấu thực bằng mơ hình rời rạc. Mơ hình tính bao gồm một số hữu hạn các điểm nút, cịn ngoại lực tác dụng được đưa về các lực tương đương tác dụng lên điểm nút, kết quả là một trường ứng suất, biến dạng và những điểm nút.
3.5.1.1 Trình tự giải bài tốn độ bền kết cấu bằng phương pháp phần tử hữu hạn. hữu hạn.
1. Xây dựng mơ hình tính tốn gồm chọn hệ trục tọa độ, chọn phần tử mẫu và chia các kết cấu ra thành một số hữu hạn các phần tử (thanh, dầm, hai chiều, ba chiều, …). Mỗi phần tử liên kết với một số nút nhất định.
2. Đánh số các phần tử và các nút.
3. Xây dựng ma trận độ cứng kết cấu trong các hệ trục tọa độ. 4. Xác định phương trình của phần tử.
Với [Fe]: Véctơ ứng lực nút tương đương. {qe}: Véctơ chuyển vị phần tử. [Ke]: ma trận độ cứng phần tử.
Việc xác định ma trận độ cứng K và véctơ tải trọng phải dựa trên cơ sở giả thiết về quy luật biến thiên của chuyển vị bên trong các phần tử.
5. Xác định phương trình phần tử tồn hệ:
[F] = [K].{q} (3-26*)
F, K là véctơ tải trọng và ma trận độ cứng tồn hệ.
6. Giải phương trình đại số tuyến tính để xác định chuyển vị nút của tồn hệ. 7. Phân tích trạng thái ứng suất và biến dạng của các phần tử theo kết quả chuyển vị trên.
Trong phần tính sức bền cục bộ kết cấu thân tàu thiết kế, sử dụng phần mềm tính sức bền là DRM6 sau khi được thực hiện mơ hình hĩa các chi tiết kết cấu. Phầm mềm DRM6 là một phần mềm tính sức bền dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn và được ứng dụng rộng rãi, đưa ra kết quả khá chính xác với mơ hình đưa ra nên việc lựa chọn phương pháp này sẽ giảm được thời gian tính mà vẫn cho kết quả tin cậy cao.