高技术远洋客船引入了大跨度组合开孔梁、异型支柱等结构实现甲板的垂向支撑，结构的设计难度远大于普通载客船舶。本书针对高技术远洋客船上层建筑中船体结构问题，考虑了制造过程中的焊接因素，突破了船体特殊支柱结构变形及失效规律复杂难以预测的难题。基于制造工艺力学理论基础，考虑高技术远洋客船船体专业典型的房舱支撑结构的设计输入和装焊工艺，开展考虑焊接变形应力状态的结构失效行为研究。借助固有应变法、热弹塑性有限元方法，对典型结构在加工过程中产生的变形、残余应力情况进行预测，同时借助网格节点映射方法实现初始变形、应力数值的传递，在此基础上开展了非线性有限元分析。通过对计算结果的分析，探明了焊接初始状态对结构失效行为的影响规律，对实船结构设计的合理性进行了验证。本书可为高技术远洋客船典型支柱结构的设计优化提供指导，同时可为相关设计规范的形成提供理论依据和数据支持。
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主持工信部高技术船舶科研项目（15921019518）"20000箱集装箱船高效建造技术研究"子课题；工信部高技术船舶专项子课题：半潜式起重拆解平台开发（工信部装函（2017）614号）；国家重点基础研究发展计划项目"原位NM增强舰船用高强韧钢及焊接结构"外协项目：工艺模型焊接变形及残余应力仿真计算分析 等等
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 船体结构焊接变形预测方法国内外研究现状 3
1.2.1 理论解析法 3
1.2.2 经验公式法 4
1.2.3 数值分析法 4
1.2.4 基于数据挖掘的焊接变形预测法 6
1.3 上层建筑板架结构国内外研究现状 7
1.4 船体结构极限强度国内外研究现状 8
1.4.1 简单计算法 8
1.4.2 非线性有限元法 9
1.4.3 试验法 10
1.5 大跨度T型开孔梁国内外研究现状 11
1.6 肘板结构国内外研究现状 14
1.7 非对齐支柱结构国内外研究现状 15
第2章 基础理论分析与研究 17
2.1 有限元方法简介 17
2.2 焊接数值模拟基础理论 18
2.2.1 热弹塑性有限元计算方法 18
2.2.2 焊接热源模型 22
2.3 船体结构极限强度研究基础理论 25
2.3.1 非线性有限元计算方法 25
2.3.2 非线性有限元分析需要考虑的问题 27
2.3.3 ANSYS非线性求解方法 29
2.4 本章小结 31
第3章 大跨度T型梁密集开孔设计工艺 32
3.1 大跨度T型梁多型密集开孔分布研究 32
3.1.1 大跨度T型梁腹板开孔研究意义及目的 32
3.1.2 高技术远洋客船梁开孔规范研究 34
3.1.3 单一孔型T型梁的有限元分析基础 35
3.1.4 不同孔型组合情况下密集开孔抗压及抗弯研究 64
3.2 大跨度T型梁多型密集开孔强度分析 75
3.2.1 大跨度T型梁激光切割的分析 75
3.2.2 大跨度T型梁焊接热残余应力的分析 82
3.2.3 大跨度T型梁密集开孔试验 85
3.3 本章小结 101
第4章 高强钢及有色金属连接方式设计工艺 102
4.1 高强钢及有色金属的连接形式 102
4.1.1 有色金属的选型 102
4.1.2 钢和铝合金的连接方式 103
4.1.3 铝-钢爆炸焊复合技术介绍及设计准则 105
4.1.4 钢-铝爆炸焊过渡接头连接工艺研究 112
4.2 高强钢及有色金属连接强度分析 123
4.2.1 钢-铝过渡接头剪切强度分析 123
4.2.2 钢-铝过渡接头拉脱强度分析 131
4.2.3 钢-铝过渡接头加强筋结构设计 136
4.3 本章小结 144
第5章 生活区肘板优化设计工艺 145
5.1 生活区肘板结构形式及布置优化 145
5.1.1 引言 145
5.1.2 客船肘板的主要结构形式 146
5.1.3 肘板节点选取及结构研究 153
5.1.4 肘板节点尺寸优化研究 157
5.2 生活区肘板与其他部件接合处设计 165
5.2.1 肘板接合处结构参数影响研究 165
5.2.2 肘板结构有限元分析 170
5.2.3 肘板结构接合处接头应力分析 171
5.3 生活区肘板与其他部件接合处强度分析 179
5.3.1 肘板接合处结构数值计算 179
5.3.2 肘板接合处结构强度试验验证 186
5.4 本章小结 201
第6章 生活、娱乐区支撑结构设计工艺 202
6.1 生活、娱乐区支撑结构形式研究 202
6.1.1 引言 202
6.1.2 高技术远洋客船上建支撑结构特点分析 203
6.1.3 支撑结构节点区域选取 213
6.1.4 支撑结构形式计算分析 215
6.2 生活、娱乐区支撑结构承载能力分析 221
6.2.1 船级社规范对比分析 221
6.2.2 典型支撑结构强度数值计算 227
6.3 生活、娱乐区支撑结构接头形式研究 238
6.3.1 典型支撑结构接头强度研究 238
6.3.2 多影响因素下的支撑结构接头强度数值计算 242
6.4 本章小结 250
参考文献 251
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