使用NASTRAN进行波浪载荷下船体强度的准静态分析

"这篇论文是关于使用NASTRAN软件进行波浪载荷下船体强度分析的研究，发表于2005年的《上海交通大学学报》。作者通过结合MSC公司的PATRAN和NASTRAN软件，以及自编程序，实现了对全船在波浪作用下的准静态强度分析。该方法利用PATRAN和NASTRAN的现有功能获取船体的不平衡力、总质量和质心位置等相关参数，并通过自编程序计算波浪载荷下的平衡惯性力，将其添加到bdf文件中，进而用NASTRAN进行强度分析。这种方法扩展了NASTRAN在船体结构准静态分析的应用范围。关键词包括波浪载荷、惯性力、船体强度分析、有限元法和NASTRAN软件。" 文章详细讨论了如何利用先进的工程软件工具解决实际的船舶设计问题。NASTRAN（NASA Structural Analysis）是一款广泛应用于航空航天和船舶行业的有限元分析软件，它能够对复杂结构进行静态和动态分析。在本研究中，NASTRAN被用于船体结构的准静态强度分析，这是在考虑惯性力的情况下模拟结构在缓慢变化载荷下的行为。 PATRAN则是一款强大的前处理工具，允许用户创建、编辑和管理有限元模型，以及生成求解器所需的输入文件。在本案例中，PATRAN被用来获取船体的几何信息，计算结构的总质量、质心位置以及主转动惯量等关键参数，这些都是进行结构分析的重要基础数据。 论文的创新点在于，作者开发了一套自编程序，用于计算波浪载荷下船体各节点的平衡惯性力。这些惯性力是由于船体在波浪中的运动产生的，对船体的强度有显著影响。计算出的惯性力以适当格式写入到NASTRAN的bdf文件中，作为输入数据进行分析。这种方法有效地将波浪载荷的影响纳入到了结构分析中，提供了更精确的强度评估。 通过一个具体的算例，作者验证了这种结合自编程序和商业软件的方法的有效性，证明了它可以成功地计算和施加惯性力，从而扩大了NASTRAN在船体结构分析的应用领域，特别是在处理与波浪载荷相关的复杂问题时。 这项工作展示了在现代船舶设计中，如何集成高级软件工具和定制化程序来应对特定的工程挑战，为船体结构的设计和安全评估提供了新的技术手段。这对于提升船舶设计效率、保证航行安全以及优化船舶性能具有重要意义。