در سالیان اخیر حرکت جدیدی در طراحی سازه ها، به سمت استفاده از معیار طراحی حدی آغاز شده است. در این معیار عملکرد سازه در حالت های مختلف حدی متناسب با آن سازه مورد بررسی قرار می-گیرد. حالت حد نهایی یا استحکام نهایی از جمله حالت های حدی مهمی است که برای سازه های فولادی در نظر گرفته می شود. در کشتی به عنوان یک سازه فولادی، اولین گام در محاسبات سازه ای، محاسبه استحکام شاه تیر آن می باشد که خود تابعی از استحکام سایر المان های سازه ای است. در سازه کشتی ورق های تقویت شده مهم ترین المان های سازه ای هستند که نقش عمده ای در استحکام کشتی دارند. لذا بررسی استحکام نهایی ورق های تقویت شده در سازه کشتی از اهمیت خاصی برخوردار است. علاوه بر این یک سازه در طول عمر خود، دچار یک سری عیوب سازه ای می شود که نقش آن ها در کاهش استحکام سازه می بایستی مورد بررسی قرار گیرد. از جمله عیوب سازه ای در کشتی ها ترک های سازه ای هستند که در اثر عوامل مختلف پدید آمده و گسترش می یابند. در این پایان نامه صرف نظر از علت به وجود آمدن ترک، تاثیر آن در کاهش استحکام نهایی ورق های تقویت شده تحت بار محوری مورد بررسی قرار گرفته است. ضخامت ورق، نوع تقویت کننده، طول ترک و موقعیت آن از جمله پارامتر هایی هستند که بدان ها توجه شده است.

سازه های پوسته ای با توجه به شکل و نحوه ی باربری به عنوان یکی از سازه های کاربردی و اقتصادی در رشته های مختلف مهندسی و معماری به کار می روند. در سازه های پوسته ای چون ضخامت در مقایسه با سایر ابعاد کوچک می باشد، پدیده ی کمانش به جای تسلیم ظرفیت باربری آن را مشخص می کند. نکته ی قابل توجه این است که کمانش پوسته ها به هندسه و بارگذاری حساس هستند. انحراف کوچک در هندسه و بارگذاری می تواند منجر به کاهش محسوسی در بار حدی سازه ها شود. یکی از مواردی که تأثیر بسزایی در تعیین ظرفیت کمانشی سازه ها دارد، وجود عیوب در ساختمان سازه است. سازه های پوسته ای، همانند سایر سازه ها، معمولاً در معرض انواع مختلفی از عیوب و آسیب ها نظیر شروع و رشد ترک، خوردگی، اثر عوامل شیمیایی و عیوب وابسته به زمان هستند که غالباً بی سروصدا به سازه ها صدمه می زنند. در صفحات تحت فشار پدیده ی کمانش یک پدیده ی رایج است مخصوصاً اگر صفحه نازک باشد. ولی کمانش در صفحات تحت کشش هم ممکن است اتفاق بیفتد، مخصوصاً اگر صفحه شامل عیوبی مانند ترک یا حفره باشد. در این مطالعه در ابتدا به صورت اجمالی به بررسی روابط مربوط به نمونه های استوانه ای بدون ترک تحت بارگذاری های فشار محوری و ممان پیچشی پرداخته شده و به صورت گذرا به نحوه ی وقوع کمانش در نمونه های ترکدار تحت بارگذاری کشش محوری اشاره شده است. سپس سعی بر این بوده است که به بررسی کمانش استوانه های ترکدار تحت بارگذاری کشش محوری و بارگذاری ترکیبی ممان پیچشی و کشش محوری پرداخته شود. به تبع نیاز، به بررسی کمانش استوانه های ترکدار تحت بارگذاری ممان پیچشی نیز پرداخته شده است. در بررسی تأثیر عوامل گوناگون موثر در نیروی کمانش، عواملی همچون ابعاد هندسی نمونه، جنس سازه و مشخصات ترک، با استفاده از نرم افزار المان محدود درنظر گرفته شده است و نتایج حاصل با هم مقایسه گردیده اند. در نهایت به بررسی آزمایشگاهی برخی از نتایج بدست آمده پرداخته شده است.

در این پروژه، توزیع فشار و تنش های به وجود آمده در کف سازه ناشی از برخورد با آب، به کمک روش های حجم محدود و اجزاء محدود مطالعه شده است. جهت بدست آوردن توزیع فشار از نرم افزار فلوینت استفاده شده است. همچنین نرم افزار انسیس جهت محاسبه تنش های منتجه به کار گرفته شده است. تاثیر عوامل مختلف بر توزیع فشار در کف سازه مورد مطالعه قرار گرفته است. زاویه برخورد، سرعت برخورد، ورود نامتقارن، هوای به دام افتاده میان سیال و سازه، کشش سطحی آب و چسبندگی سطحی دیواره سازه بعضی از این عوامل هستند. همچنین توزیع فشار در کف سازه در دو حالت سرعت برخورد ثابت و میرا شونده بررسی شده است. به نظر می رسد توزیع فشار روی یک گوه صلب با زاویه برخورد 10 درجه هنگامی که با سرعت 5.425 متر بر ثانیه در سطح آزاد آرام فرو می رود، به نتایج حل تحلیلی استوانه ای نسبت به نتایج عددی و تحلیلی دیگر مشابهت بیشتری به نتایج تجربی دارد. زایو-فالتینسن بسیار نزدیک است. همچنین نتایج مطالعه حاضر، برای سازه استوانه ای نسبت به نتایج عددی و تحلیلی دیگر مشابهت بیشتری به نتایج تجربی دارد. پاسخ دینامیکی و رفتار الاستوپلاستیک ورق تقویت شده که در بالا بیان شد، تحت توزیع فشار متغیر با زمان، ناشی از برخورد با آب، به کمک روش اجزای محدود محاسبه شده است. .مقایسه ای میان استحکام، سختی و هزینه ورق فولادی، آلومینیومی، ماده مرکب الیاف کربن و ماده مرکب الیاف شیشه e صورت گرفته است. انعطاف پذیری سازه و تاثیر آن بر توزیع فشار برآورد شده است. بهینه سازی پانل کف جهت کمینه نمودن وزن با توجه به عدم ورود به ناحیه پلاستیک انجام شده است. در نهایت طراحی یک پانل در کف شناور 90e به وسیله نرم افزار فلوینت و انسیس انجام شده و با آیین نامه abs مقایسه شده است.

هدف از انجام این تحقیق بررسی میزان تاثیر این خمیدگی در منحنی تنش متوسط-کرنش متوسط و استحکام نهایی ورق تقویت شده که ورق عرشه را نیز جزئی از این دسته کلی می توان در نظر گرفت است به عنوان تکمیل تحلیل در این مطالعه به بررسی تنش مقدار ویژه حد کمانشی و میزان تاثیر این دسته از خمیدگی ها بر مقدار این تنش در مقایسه با ورق معادل صاف آن پرداخته شده است.

در این پایان نامه با توجه به اهمیت پدیده خستگی در طراحی سازه ها به معرفی روش های مختلف آنالیز خستگی، خصوصاً روش های آنالیز خستگی در شناور ها پرداخته شده است. جهت مطالعه موردی و مقایسه روش های توصیف شده، طول عمر خستگی یک شناور کروبوت آلومینیومی به دو روش بر اساس طیف امواج خلیج فارس و آیین نامه abs محاسبه گردیده است. روند کار به این صورت بوده که ابتدا مدل کل شناور را تحت اثر بارهای وارد بر آن به کمک نرم افزار مسترو آنالیز عمومی نموده و سپس به وسیله روش های بهبود مش بندی و برون یابی خطی تنش، تنش های نقاط تمرکز تنش را محاسبه می نماییم. در کل 336 حالت بارگذاری مختلف آنالیز گردیده و نتایج تمرکز تنش در یک محل که آمادگی بیشتری برای شکست داشته است بوسیله منحنی s-n آلیاژ 116-5086 آلومینیوم به دو روش مورد بررسی قرار گرفته و عمر خستگی آن محاسبه گردیده و در انتها مقایسه ای بین روش های آنالیز متعین و روش طیفی کاهش یافته صورت گرفته است. یکی از نتایج بدست آمده این بود که عامل عمده ایجاد خستگی، موج های با ارتفاع متوسط هستند. زیرا امواج کم ارتفاع علی رغم تعداد زیاد چرخه، تغییرات تنش اندک ایجاد می کنند و از طرفی موج های مرتفع که می توانند تغییرات تنش بالاتری در اتصالات سازه ایجاد نمایند دارای تعداد چرخه محدودی هستند.