COMPASS-ABA高級屈曲評估軟體保障大型船舶關鍵結構安全

2018-03-01 由中國船檢雜誌社發表于資訊

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近年來，CCS入級船舶大型化趨勢明顯，相關入級船舶包括超大型礦砂船(VLOC)、超大型貨櫃船(VLCS)、大型車輛運輸船(PCTC)等。為了適應這一發展趨勢，滿足船舶結構設計、船舶結構規範等方面的服務需求，CCS開展了系列前沿技術研究工作。其中，聯合中船重工第702研究所合作開發了船體結構高級屈曲分析軟體COMPASS-ABA，並於2017年12月在上海國際海事展上正式發布。

COMPASS-ABA軟體集成了中國船級社和702所在結構屈曲和極限強度評估方面豐富的技術積累和最新研究成果，是基於嚴格的彈性大撓度板殼理論和正交各向異性板理論，並結合剛塑性分析方法，開發的一個高級屈曲計算分析工具。該軟體對於各類型加筋板結構都具有較好的適用性和計算分析精度，尤其是對於大型、新型船舶中的一些超尺度加筋板結構，可以較傳統的經驗公式方法進一步提高屈曲評估的精度，從而更好地滿足超大型船舶設計和規範升級的要求。

1、COMPASS-ABA軟體的基本功能特點

(1) 能夠合理地考慮幾何非線性、材料非線性、初始缺陷、焊接殘餘應力、不同方向載荷聯合作用和邊界條件對結構彈性屈曲和後屈曲特性的影響，進行複雜應力和邊界條件下的加筋板彈塑性屈曲分析。

(2) 軟體的核心計算模塊基於彈性大撓度理論和剛塑性分析方法，並吸收了國內外在結構彈塑性屈曲分析方法研究方面的先進成果。由於基於嚴格的理論推導，該理論方法和相應的COMPASS-ABA軟體，可以避免經驗型公式在船型適用性和精度方面的不足。

所採用的高級屈曲評估技術的基本原理是基於典型失效模式分析和正交各向異性板理論，建立的一套有初始缺陷的加筋板/非加筋板結構在雙向軸壓、面內剪切和側向壓力聯合載荷作用下的屈曲和極限強度計算評估方法，主要步驟如下：

★ 分析加筋板所有可能發生的失效模式；

★ 在每個失效模式下，利用彈性大撓度板殼理論求解得到一條應力——撓度曲線，並利用剛塑性理論求解出另一條應力——撓度曲線，這兩條曲線的交點即為對應破壞模式下加筋板的極限強度；

★ 在所有失效模式中，交點值最小對應的失效模式為加筋板的實際失效模式，其值即為加筋板的實際極限承載能力。

(3) 該軟體可以進行加筋板結構的整體彈性屈曲分析、極限狀態下的變形和失效模式分析以及在複雜應力狀態組合下的屈曲能力曲線計算分析。軟體的核心計算部分用Fortran開發，具有較高的計算效率，在某高性能計算機上測試表明可以達到同類型高級屈曲評估軟體的200倍。

(4) 除了彈塑性屈曲評估方法，COMPASS-ABA軟體中擴充了新的計算分析模塊，以更好地滿足理論研究和結構創新設計方面的需要。形成了涵蓋閉合公式法(CFM)、彈塑性法(EPM)和非線性有限元法(NLFEM)的系列計算分析工具。如可以基於CFM和EPM方法進行加筋板結構的優化設計，基於NLFEM方法進行新型加筋板結構的屈曲評估和理論研究等。

2、COMPASS-ABA軟體的主要應用

(1) 規範應用

COMPASS-ABA軟體可廣泛用於船體和海工結構中各類非加筋、加筋板結構的屈曲評估。目前，該軟體已經納入中國船級社《礦砂船船體結構高級屈曲評估方法應用指南》等相關規範，並作為替代方法用於一些新型、超尺度結構的屈曲評估。

(2) 大型礦砂船關鍵結構的屈曲評估

該軟體在40萬噸級等超大型礦砂船(VLOC)結構的屈曲評估中得到應用和驗證，對於一些關鍵區域結構設計的安全起到了重要的技術保障作用。

(3) 大型車輛運輸船關鍵結構的屈曲評估

該軟體在某型7500車超巴拿馬型雙燃料汽車滾裝船(PCTC)結構的屈曲評估中得到應用，並與大量非線性有限元計算分析結果進行了對比驗證。對於上層車輛甲板等關鍵區域結構，基於該軟體對其屈曲和極限強度特性的全面、深入分析，對相關結構的設計進行了優化。

COMPASS-ABA軟體的發布標誌著中國船級社具備了獨立開展高級屈曲分析和技術服務的能力。該軟體正在成為中國船級社服務於業界的重要工具和手段，也必將為提高新穎、大型船舶和海洋工程結構物的安全性做出更加積極的貢獻。

END

2015-03-06

泡泡網顯卡頻道3月6日中國建築科學研究院簡介中國建築科學研究院（簡稱 CABR）成立於1953年，隸屬於國務院國有資產監督管理委員會，是全國建築行業最大的綜合性研究和開發機構，負責中國大部分建築規範的主編工作，下設的國家級中心有國家建築工程質量監督檢驗中心、國家建築工程技術研究中

2016-06-27

當前，CAE作為結構設計過程中有效的計算分析方法和手段，由於其準確性和高效性，正在逐漸取代傳統的手動理論校核，尤其是較為年輕的結構工程師，更傾向於儘可能地應用CAE軟體來解決結構設計過程中所需要計算校核的一切問題。

2017-07-25

作者吳苡婷本文首發於上海科技報在地震中，很多遇難者是被建築物中飛落的梁架、倒下的牆面等砸到而死亡的。尤其是高層建築，如果沒有採用防震技術，不僅在強烈地震中遭受的人員傷亡會更嚴重，而且造成的經濟損失也是巨大的。

2017-10-09

著鋼結構建築建設得越來越高，體量越來越大，應用越來越廣泛，對於鋼結構穩定性控制的重要性日益凸顯，在工程建設中不能忽視對如下質量問題的預防。穩定影響因素（1）材料的彈性模量、屈服應力等；杆件尺寸、截面積、殘餘應力、初始變形等。

2017-07-24

張應遷一、概述跨徑布置為9.5+18+9.5=37m，梁高0.9m，採用整體式鋼箱梁截面，橋寬4.5m。二、主要設計規範1.《城市人行天橋與人行地道技術規範》CJJ69-95；2.《鋼結構設計規範》（GB50017-2003）3.

2017-09-01

3800箱貨櫃是江蘇新揚子造船有限公司為德國漢堡南方公司建造，委託上海船舶研究設計院進行詳細設計的一型迷你超巴拿馬型寬體貨櫃船，該船入美國ABS船級社，掛德國旗。

2017-09-03

導語：疲勞被稱為機械構件的致命殺手，據統計，機械零部件的破壞很大比例是由疲勞引起的（根據不同的數據來源及統計方法，常見的比例在40%~90%）。

2018-02-23

除自身提供了便捷的三維設計、裝配和工程圖等功能外，還集成了眾多CAD/CAE/CAM應用方面的解決方案。

2016-01-28

作者：美信檢測引言材料受外力作用時必須發生形變，其內部脅強和脅變(即相對形變)的比值稱為楊氏彈性模量，它是物體的一個重要參量。對該物理量的測量已有過很多探究性實驗，對金屬楊多模量的測量通常是把一根長約lm，直徑0.25～0.

2017-12-30

合肥工業大學機械與汽車工程學院2013/8/24April，12， 2005 有限元分析及其應用)有限元方法的導言有限元方法的導言演示者演示文稿備註For the animations to play within the slides: 1.

	COMPASS-ABA高級屈曲評估軟體保障大型船舶關鍵結構安全 - 每日頭條	[ 2021/2/20 上午 11:00:01 ]
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