[发明专利]集装箱船船体有限元分析前处理方法

说明书

本发明提供了一种集装箱船船体有限元分析前处理方法，应用于集装箱船的船体，包括以下步骤：通过软件自动生成集装箱节点信息表，其中，集装箱节点包括集装箱重心、集装箱上和舱底连接的节点、集装箱上和箱格导轨架连接的节点以及集装箱上与另一个集装箱连接的节点。导入船体主尺寸到有限元分析软件。通过软件导入集装箱节点信息表到有限元分析软件。本发明解决了现有的集装箱船船体有限元分析前处理方法不能自动加载集装箱的节点信息和没有考虑货舱上箱格导轨架与集装箱连接的节点信息容易导致有限元分析结果出错的问题。

技术领域

本发明涉及有限元分析前处理方法，特别是涉及集装箱船船体有限元分析前处理方法。

背景技术

有限元分析是利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟的方法，其一般包括前处理、总装求解和后处理。在超大型集装箱船设计和送审船级社审核阶段，需要进行整船有限元结构强度评估，改善船体主要结构、典型节点、自由边等，同时满足船级社和船东的认可，进一步提高船体结构安全性能，保障船体运行安全和货运物流的稳定发展。

目前集装箱船的船型设计正以极快的发展趋势挺进15000箱位～25000箱位，对于不同船级社，提供的软件和规范体系也不同，相应的计算工况也有所差异，往往需要至少10个左右装载工况，每个工况需要加载相应的集装箱数量。在有限元分析的前处理阶段，为每个装载工况加载集装箱时，一般需要手动地将集装箱的节点信息一个接一个地加载到有限元分析软件中，这样无疑增加了工作量，对操作者的要求较高而且容易出现不必要的错误。现有的集装箱船船体有限元分析前处理方法在考虑集装箱节点信息的装载时，大部分都只考虑了船体上货舱的内底和集装箱连接的节点信息，但是船舶在海上运营时，完全平直状态没有，都是处于有角度的运动，导致集装箱也会产生有角度的运动，由于船体上的货舱舱壁上箱格导轨架和集装箱连接，这个时候集装箱会作用于箱格导轨架，因此在进行集装箱船船体有限元分析前处理时，仅考虑船体上货舱的内底和集装箱连接的节点信息而不考虑集装箱和箱格导轨架连接的节点信息，就会导致加载集装箱的节点信息后的船体受力特性不够真实，从而导致得到错误的船体有限元分析结果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是现有的集装箱船船体有限元分析前处理方法不能自动加载集装箱的节点信息和没有考虑货舱上箱格导轨架与集装箱连接的节点信息。本发明提供了一种集装箱船船体有限元分析前处理方法，应用于集装箱船的船体，所述船体设置有货舱，所述货舱包括隔断舱壁、舱底和箱格导轨架，所述箱格导轨架设置于所述隔断舱壁，所述船体有限元分析前处理方法包括以下步骤：通过软件自动生成集装箱节点信息表，其中，集装箱节点包括集装箱重心、集装箱上和舱底连接的节点、所述集装箱上和箱格导轨架连接的节点以及所述集装箱上与另一个集装箱连接的节点。导入船体主尺寸到有限元分析软件。通过软件导入集装箱节点信息表到所述有限元分析软件。

优选地，所述通过软件自动生成集装箱节点信息表的步骤包括：通过软件自动生成集装箱节点位置信息；通过软件自动关联所述集装箱节点；以及通过软件根据集装箱节点位置信息和关联所述集装箱节点的结果生成所述集装箱节点信息表。

优选地，所述通过软件自动生成集装箱节点位置信息的步骤包括：通过软件自动生成集装箱节点纵向位置信息；通过软件自动生成集装箱节点横向位置信息；以及通过软件自动生成集装箱节点垂向位置信息。

优选地，所述通过软件自动生成集装箱节点纵向位置信息的步骤包括：通过软件根据货舱肋位信息自动生成集装箱节点纵向位置信息。

优选地，所述通过软件根据货舱肋位信息自动生成集装箱节点纵向位置信息的步骤包括：通过软件根据货舱肋位信息自动生成第一类集装箱节点纵向位置信息以及通过软件根据货舱肋位信息自动生成第二类集装箱节点纵向位置信息。

优选地，所述通过软件自动生成集装箱节点横向位置信息的步骤包括：通过软件按集装箱宽度自动生成集装箱节点横向位置信息。