Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства
Авторы: А.А. Петров, Е.А. Морозова, А.В. Соклаков, В.А. Суворов.

В работе представлены результаты НИР по разработке нормативного документа РС, регламентирующего применение метода конечных элементов (МКЭ) в расчетах напряженно-деформированного состояния (НДС) корпусных конструкций судов с классом РС. На основе анализа действующих нормативных документов иных классификационных обществ (ИКО) и существующего опыта расчета НДС судовых конструкций предложено руководство, в котором выделено четыре типа анализа: глобальный, частичный, локальный и стержневой. Для каждого типа анализа разработаны требования по включению элементов конструкции в модель, требования к КЭ сетке и закреплению модели в пространстве, даны критерии оценки прочности. Руководство апробировано на расчете прочности перекрытия как стержневой системы и на расчете прочности корпуса судна (несамоходной баржи) на действие проектных нагрузок со стороны моря и от балласта, а также от груза, перевозимого на палубе. Корректность моделирования общего изгиба корпуса судна при предлагаемых граничных условиях верифицирована путем сопоставления величин перерезывающих сил и изгибающих моментов, полученных аналитическим методом и МКЭ.

Development of RS Guidelines on finite element analysis of ahip hull structures

Authors: A. Petrov, E. Morozova, A. Soklakov, V. Suvorov

The paper presents the project for developing a RS normative document on application of the finite element analysis (FEA) method for calculating the stress-strain state of hull structures of the RS-classed ships. Based on the analysis of the current FEA calculation rules of the other classification societies and the existing experience of calculating stress-strain state of vessel structures, guidelines have been proposed with four types of analysis proposed: the global, partial, local and beam-based. For each type of analysis particular requirements for the inclusion of construction elements in the model have been developed along with requirements for the FE mesh and boundary conditions. Criteria for assessing the strength have also been given. The guidelines have been tried out on calculating the strength of the grillage as a beam system and on calculating the strength of a ship (barge) hull under the design wave-impact and ballast loading, as well as under the deck cargo load. The correctness of modeling the hull girder bending under the proposed boundary conditions has been verified by correlation of the values of the shear forces with bending moments obtained by the analytical method and FEA.