ارائه یک مدل سازه ای برای تحلیل تنش های موضعی در محل برخورد اعضای طولی و عرضی جداره کشتی

در این مقاله، یک مدل محاسباتی جدید با شرایط و مشخصات مناسب برای تخمین تنش های حداکثر در محل برخورد تقویت کننده های طولی با فریم عرضی تحت اثر بارهای جانبی یک جداره ارائه شده است. بدلیل اهمیت این نقاط از نقطه نظر خستگی و نیز وابستگی تحلیل های خستگی به مقادیر تنش های حداکثر در نقاط بحرانی، انجام تحلیل های کامل المان محدود با توجه به تنوع طرح ها و موقعیت مکانی آنها، کاری وقت گیر و پرهزینه می باشد. این موضوع مخصوصا در مراحل اولیه طراحی که هنوز مشخصات دقیق اعضای سازه ای تعیین نشده و نیاز به تحلیل خستگی وجود دارد، حائز اهمیت می باشد. در مدل محاسباتی پیشنهاد شده می توان حداکثر ضرایب تمرکز تنش در جزئیات سازه ای محل برخورد تقویت کننده طولی و فریم عرضی را تنها با یک تحلیل ساده المان محدود تخمین زد. بمنظور ارزیابی، نتایج حاصل از این مدل با تنش های موضعی حاصل از تحلیل کامل جداره قسمت میانی یک نفتکش تک جداره به کمک نرم افزار ANSYS ، مقایسه شده و نتایج نشان می دهد که مقادیر ضریب تمرکز تنش با روش ساده به مقدار ۱۰ الی ۱۵% بیشتر برآورد شده اند که این میزان خطا می تواند با اختیار ضریب اطمینان مناسب در طراحی اولیه لحاظ شود.

Keywords:

Finite element analysis , Local stresses , Fatigue strength , Stress concentration factors , تحلیل المان محدود تنش های موضعی استحکام خستگی ضریب تمرکز تنش