第三节 郑和宝船结构及强度分析
郑和宝船因尺度和结构的特殊性,现有规范均无法使用。因此,这里采用目前广泛应用的有限元直接计算方法对宝船的整体和局部结构进行强度分析。
中国古代的船舶除了连接用的铁钉和挂锔外,其他船体构件全都是采用各种木材制成。木材、复合材料、多孔材料和混凝土这些典型的非匀质材料,它们的宏观性能与微观结构是密切相关的。而非均质材料的结构往往过于复杂,若不加任何处理和假设,将其理论应用于工程实际就会非常困难,因此首先需要寻找材料有效性能的均质化方法。微观结构呈周期性变化的材料,其宏观性能也是以重复性模式变化的。本方法的基本思想是用等价的均匀连续体替代复杂的周期性微观结构材料的平均特性。经过均质化假设后,木材可以作为正交各向异性材料,就可以通过有限元方法对其进行建模分析。