1. 研究目的与意义（文献综述）

船体甲板结构的稳定性研究的主要目的是为船体结构总纵强度和整体的稳定性提供参考。对于船体结构承载能力进行研究时，很重要一点就是对于甲板或船底结构受到压缩载荷时屈曲强度的计算。船体甲板板架结构作为船体一个重要组成部分，距离船舶横剖面的中和轴较远，由结构力学知识可知，船舶在中垂状态时，甲板需承受巨大的轴向压力，此时甲板结构极容易发生受压屈曲失稳，船体受到总纵弯矩时甲板的轴向压载能力直接关系到船体梁的总纵极限承载能力，整体来说，主甲板稳定性是研究船舶总纵强度的重要基础。随着船舶功能的逐渐多样化，各种新型甲板被利用起来。因此，对甲板稳定性问题展开进一步的研究，对于增强船舶在恶劣海况下的生命力有重要意义。一直以来国内外的学者都把研究船舶板架结构的稳定性集中在加筋板和平板的结构稳定性计算和研究中，主要是因为对于大型板架结构的研究还不够成熟。但对于军用舰船或者客船来说，特别是具有飞行甲板的舰船，一般拥有很大的舱室，通常舱室中没有支柱结构。这样的舱室在没有支撑的情况下，船舶在恶劣海况下航行时，主甲板在承受很大压缩载荷时很容易失稳，进一步导致船体结构破坏。因此在设计阶段需要对大跨度甲板的稳定性进行计算并进行甲板稳定性试验。只有在保证甲板稳定性的前提下，才可以保证船体的稳定性和安全性。

1973年，faulkner^[1、2]提出了平板的有效宽度的计算公式，他从板架结构的失效模式出发，对受到面内压缩载荷和侧向载荷作用下的板架结构的理论分析做了推导，并开发了结构强度计算的数值计算程序sumt。随后soares^[3]对公式进行了改进，此后学者都是基于有效宽度的理念对加筋板和板架结构的稳定性进行计算研究。

1975年，smith^[4]对舰船和单底结构船舶的一系列经典甲板板架结构的受力稳定性进行了试验研究，将试验结果与理论分析结果进行对比，并在试验的基础上对结构设计提出了建议。

2. 研究的基本内容与方案

本毕业设计的内容是通过非线性有限元分析方法，开展船体甲板在受到纵向载荷作用下的稳定性试验设计与分析。主要内容如下：

1、阅读相关文献，理解船体结构屈曲和崩溃失效现象，了解计算基本原理和方法。

2、基于给定的甲板尺寸，进行试验设计，确定甲板稳定性的试验方案。首先对实际甲板模型进行简化，结合有限元软件patran、abaqus，讨论模型边界条件对甲板稳定性的影响，确定符合甲板实际受载和试验条件的边界条件；推导甲板稳定性研究的相似准则，并结合实验室的试验条件选取合适的相似比，设计出畸变模型，畸变模型的合理性通过静强度计算。

3. 研究计划与安排

第1－2周：分析设计任务书，查阅相关文献资料，确定方案，完成开题报告。

第3－4周：阅读文献，了解船体甲板结构的组成、所受载荷及其破坏方式，完成英语文献翻译。

第5－7周：学习有限元计算方法，结合数值计算，考虑试验条件，确定试验方案。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] faulkner d. areview of effective plating to be used in the analysis of plating in bendingand compression[r]. 1973

[2] faulkner d.synthesis of welded grillages to withstand compression and normal loads[j].computers amp; structures, vol, 3, 1973:221-246.

[3] gordo j m,soares c g. degradation of long plate’s ultimate strength due to variation onthe shape of initial imperfections[j]. towards green marine technology andtransport, 2015:345.