[发明专利]一种船舶尾部节能导管极限工况下屈服强度评估方法

权利要求书

1.一种船舶尾部节能导管极限工况下屈服强度评估方法，其特征在于，包括：

步骤S1：根据Ochi-Motter砰击载荷估算公式计算所述船舶的尾部的结构外板在极限工况下发生纵摇时受到的砰击载荷；

步骤S2：根据乔塞尔公式计算在转舵操作时横向来流对所述尾部节能导管的侧向推力载荷；

步骤S3：根据所述尾部节能导管的简化模型推导得到的所述尾部节能导管的机翼形剖面的几何外形评估公式，根据所述几何外形评估公式判断所述尾部节能导管的机翼形剖面的几何外形是否合理，若是则执行步骤S5，若否则执行步骤S4；

步骤S4：对所述尾部节能导管的机翼形剖面的几何外形进行修改，并返回所述步骤S3；

步骤S5：建立所述尾部节能导管的有限元模型；

步骤S6：将所述砰击载荷和所述侧向推力载荷分别施加于所述尾部节能导管的有限元模型，通过有限元分析得到所述尾部节能导管在所述砰击载荷和/或所述侧向推力载荷作用下的应力响应。

2.根据权利要求1所述的船舶尾部节能导管在极限工况下的屈服强度评估方法，其特征在于，还包括：

步骤S7：分析所述应力响应，通过调整所述尾部节能导管的构件尺寸进行迭代计算，使所述尾部节能导管满足结构材料的屈服强度要求。

3.根据权利要求2所述的船舶尾部节能导管在极限工况下的屈服强度评估方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述Ochi-Motter砰击载荷估算公式为：

其中，k_sl为形状系数，V_bs为砰击速度。

4.根据权利要求1所述的船舶尾部节能导管在极限工况下的屈服强度评估方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述乔塞尔公式为：

其中，v为来流速度，α为与来流最大夹角。

5.根据权利要求2所述的船舶尾部节能导管在极限工况下的屈服强度评估方法，其特征在于，在所述步骤S3中，判断所述尾部节能导管的机翼形剖面的剖面模数值是否大于等于所述尾部节能导管的机翼形剖面的几何外形评估公式的计算值，若是则执行步骤S5，若否则执行步骤S4。

6.根据权利要求2所述的船舶尾部节能导管在极限工况下的屈服强度评估方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述尾部节能导管的结构附体为薄壁结构，所述薄壁结构采用壳单元进行模拟。

7.根据权利要求2所述的船舶尾部节能导管在极限工况下的屈服强度评估方法，其特征在于，在所述步骤S4中，砰击载荷的作用范围位于横向入水角45°以内。

8.根据权利要求2所述的船舶尾部节能导管在极限工况下的屈服强度评估方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述侧向推力载荷均匀作用在所述尾部节能导管的圆弧外壳表面。