Ocean Engineering· 2026Q1
Gemi Kiriş Güverte Nihai Bükülme Dayanımının Etkin Tahmini İçin Doğrusal Olmayan Sertleştirilmiş Panel Alt Yapı Yöntemi
A nonlinear stiffened-panel substructure method for efficient prediction of hull girder ultimate bending strength
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Yeni bir doğrusal olmayan sertleştirilmiş panel alt yapı (NSPS) yöntemi, gemi kiriş güverte nihai bükülme dayanımını %4,5'in altında hata ile tahmin ederek hesaplama süresini geleneksel FE analizlerinin %17,9'unun altına düşürüyor.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Gemi kiriş güverte nihai dayanım tahmini için doğrusal olmayan sertleştirilmiş panel alt yapı (NSPS) yöntemi geliştirildi.
- Büyük sapma uyumluluğu ve plastiklik düzeltmelerini içeren geliştirilmiş bir plaka süper elemanı tanıtıldı.
- Analitik bir burkulma sonrası rijitlik ifadesine sahip bir kiriş-kolon süper elemanı türetildi.
- NSPS, FE simülasyonları ve deneysel verilere karşı doğrulandı, nihai bükülme dayanımı tahmininde %4,5'in altında hata elde edildi.
- Hesaplama süresi geleneksel FE analizlerinin %17,9'unun altına düşürüldü.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
The reliable prediction of hull girder ultimate strength has long been a cornerstone of ship structural design, but current numerical approaches either rely on oversimplified empirical formulas that lack generality or demand prohibitively high computational costs that hinder practical engineering applications. The core difficulty lies in the huge computation of nonlinear load-displacement characteristics for stiffened panels, which must account for strong coupling between large-deflection buckling and progressive plasticity. This paper overcomes these challenges by developing a nonlinear stiffened-panel substructure (NSPS) method with two key innovations. First, an improved plate superelement is formulated that explicitly enforces the large-deflection compatibility equation via the Airy stress function, inherently correcting the post-buckling membrane strains, and introduces a surface-differentiated von Mises plasticity correction to capture buckling-induced premature yielding. Second, a beam-column superelement is derived with an analytical post-buckling stiffness expression based on plastic hinge mechanism, enabling accurate simulation of the descending load-bearing branch. On this basis, a parametric substructure assembly strategy-grounded on principles of repetition, importance, and uniqueness-is proposed, allowing the entire hull section to be modeled using only tabular inputs without mesh generation. Critically, identical substructures are computed only once and their load-displacement curves are interpolated repeatedly, yielding drastic efficiency gains. Validation against FE simulations and experimental data for the Nishihara MST-3 box girder, one naval ship hull, one opening ship and Dow's frigate model demonstrates that the proposed method predicts ultimate bending strength with errors below 4.5%, while reducing computational time to lower than 17.9% of that required by conventional FE analyses. The proposed NSPS method offers a robust, computationally tractable alternative for preliminary design and parametric studies of complex ship structures.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Ocean Engineering, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Makine Mühendisliği
Mechanical EngineeringEngineering