近年来，结构设计的思路已经逐步从传统的许用应力设计向极限状态设计发展。研究结构的极限强度水平，确定其与设计载荷水平之间的确切裕度，已成为结构理性设计的核心和基础。目前，船体结构极限承载能力研究的方法主要有：实船事故调查和模型试验法、直接法(解析法)、以Smith法为代表的逐步崩溃法和非线性有限元分析法。随着计算机技术的不断发展，非线性有限元法现已成为计算和评估结构极限承载能力最理想的方法，其分析问题的主要流程如图所示。
      在非线性有限元法中，有3种不同的分析结构极限强度的解法。它们分别是弧长法、阻尼因子法和准静态法。本文基于ABAQUS大型通用非线性有限元程序，以Reckling-No.23试验模型为对象，分别采用上述3种解法进行极限强度的数值分析，并研究不同解法的求解过程，对不同解法的应用特点进行了归纳和总结，且还针对如何更准确、高效地运用非线性有限元法计算分析结构极限强度的问题提出合理的建议。
      弧长法的基本思路是通过设置一个参数(弧长l)来控制平衡方程的增量迭代和收敛。
      阻尼因子法仍采用传统的载荷步长增量来进行非线性迭代求解。其思路是通过在平衡方程式中引入阻尼力项来求解结构不稳定崩溃的问题。加载的初始阶段，结构尚处于稳定状态，此时广义节点速度{v}很小，故阻尼力项{Fv}对平衡方程式几乎没有影响，可以忽略。随着载荷的不断增加，结构趋向于不稳定，当外载{P}已经不能完全由结构内力{I}来平衡时，结构达到极限状态，相当部分的应变能将释放转化为动能，广义节点速率{v}迅速增大。此时，阻尼力项{Fv}通过做功消耗释放的应变能，在平衡方程式中起到维持求解系统的“平衡”作用。由于采用传统的载荷步长来进行非线性迭代，阻尼因子法无法继续有效跟踪结构在“卸载”过程中的载荷-位移路径，取而代之的是一条几乎水平(斜率为0)的直线。通过考察阻尼力项{Fv}为维持系统“平衡”所做的功所占结构应变能百分比的历史变化曲线，就能够确定结构的极限承载能力。相比弧长法、阻尼因子法的数值收敛性要好一些，能够解决的问题也更广泛。
      与弧长法和阻尼因子法的静态求解方法不同，准静态法从本质上讲是一个结构动态求解的过程。在求解时，对式采用中心差分法进行显示的时间积分，由一个增量步的动力学条件计算下一个增量步的动力学条件，直至求解时间结束。准静态法的基本思路就是用慢速加载的动态分析来模拟静态问题，所以，求解关键是要设置合适加载速率。加载速率过快会导致求解结果的局部性(剧烈的结构局部变形)，使计算结果偏离“准静态”的要求；而过慢的加载速率意味着较长的加载时间，从而使计算时间大幅度增加。故分析时，通常会取从快到慢多个加载速率进行分析比较，以选定一个合适的加载速率。判断加载速率是否合适的一个重要标准就是分析过程中结构模型的动能与其应变能之比，一般准静态的要求是小于5%。
      相比弧长法和阻尼因子法，准静态方法最大的优势在于采用中心差分法进行显式时间积分不存在收敛性的问题。因此，准静态法能够很好地求解更复杂结构崩溃问题，如结构的自接触和材料的失效问题。在求解极限状态问题时，时间步长Δt往往较小，准静态“缓慢”加载可能导致求解的机时很长，这时可采用质量放大等方法进行调整。
      Reckling(1979)采用箱型剖面模拟实船剖面进行了系列总纵极限承载能力试验，以研究船体梁在极限状态下各种崩溃模式和剖面应力分布。本文选取加强筋较多的Reckling No.23号模型作为分析对象，模型跨长l=500 mm。
      在进行极限强度分析时，可将如图所示模型的第一阶线性屈曲模态的变形形式作为结构的初始缺陷引入模型网格。

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