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在對(duì)船舶及海洋結(jié)構(gòu)物進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)，存在著兩類不確定性的因素：隨機(jī)因素和建模過(guò)程。有限元分析作為一種強(qiáng)大、靈活的工程分析工具，分析者在有限元模型的確定、具體計(jì)算過(guò)程的操作及對(duì)計(jì)算結(jié)果的闡述等方面均含有大量的不確定性，分析者要做很多假定。
一般說(shuō)來(lái)，有限元分析過(guò)程主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：有限元程序的選擇、載荷及邊界條件的確定、數(shù)學(xué)模型的建立、單元類型的選擇以及網(wǎng)格的劃分。由于實(shí)際結(jié)構(gòu)系統(tǒng)比較復(fù)雜，在進(jìn)行有限元分析時(shí)必須對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)模型作適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化。然而，在具體分析過(guò)程中，由于所作的假定和建模過(guò)程的差異，不同的組織或個(gè)人對(duì)同一結(jié)構(gòu)作有限元分析時(shí)，所得的結(jié)果可能會(huì)相差很大。
有限元分析結(jié)果的正確與否在當(dāng)時(shí)往往并不明顯，其不良后果可能在結(jié)構(gòu)壽命期內(nèi)才會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，但到那時(shí)再著手改變?cè)O(shè)計(jì)或?qū)Y(jié)構(gòu)作修改都比及早發(fā)現(xiàn)缺陷的損失更為巨大。因此，如何建立一套實(shí)用的方法來(lái)評(píng)估結(jié)構(gòu)有限元分析的質(zhì)量，已成為一個(gè)重要的研究方向。有限元應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，研究只局限于介紹在船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方面的質(zhì)量控制研究現(xiàn)狀。
船舶與海洋結(jié)構(gòu)物是一個(gè)復(fù)雜的水上工程建筑物。在江、湖、海里擔(dān)負(fù)著運(yùn)輸、生產(chǎn)等各種任務(wù)。由于其結(jié)構(gòu)及外部載荷的復(fù)雜性，準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一直是一項(xiàng)困難的任務(wù)。計(jì)算技術(shù)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展為結(jié)構(gòu)有限元及其精度分析提供了依據(jù)。
有限元法在船舶結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用最早始于20世紀(jì)60年代。在20世紀(jì)60年代中期以前，人們完全依靠手工計(jì)算的方法，確定結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力。具體的做法是根據(jù)經(jīng)典的固體力學(xué)理論，結(jié)合結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件多為梁系、板材和加筋板的特點(diǎn)，發(fā)展出適合船舶和海洋結(jié)構(gòu)物的船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)，建立了一系列專用的方法和公式。但是由于手工計(jì)算能力的限制，其計(jì)算結(jié)果帶有明顯的局限性和不精確性。
從20世紀(jì)60年代中期起，隨著計(jì)算機(jī)和有限元法的發(fā)展，計(jì)算技術(shù)進(jìn)入迅速發(fā)展的階段。有限元法在當(dāng)時(shí)已經(jīng)成為船舶與海洋結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)中廣為流行的一種數(shù)值方法。早在1969年國(guó)際船舶結(jié)構(gòu)會(huì)議(ISSC)上，Roren就做了“有限元法對(duì)船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響”的論述。1974年，巴斯諾夫(蘇聯(lián))在文獻(xiàn)中初步系統(tǒng)地討論了有限元法在求解船舶結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的彈性理論的平面問(wèn)題、平板的彎曲、穩(wěn)定、振動(dòng)問(wèn)題以及動(dòng)力學(xué)、流體力學(xué)和水彈性問(wèn)題中的應(yīng)用。
在我國(guó)造船界，有限元技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)70年代，經(jīng)過(guò)近20年時(shí)間的開(kāi)發(fā)，一些中小型的專用程序被廣泛用于船舶結(jié)構(gòu)分析中，構(gòu)成了國(guó)內(nèi)船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算的實(shí)踐基礎(chǔ)。典型的如中國(guó)船舶科學(xué)研究中心開(kāi)發(fā)研制的CSSRCSAP程序，文獻(xiàn)中提到的基于塑性節(jié)點(diǎn)法 (PNM)而開(kāi)發(fā)的非線性有限元程序等，為船舶直接計(jì)算提供了有限元分析手段。
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