1. 船体结构强度与疲劳分析（如图1）
应用场景：
总纵强度：模拟船舶在波浪中的中垂/中拱变形（如10万吨级集装箱船在浪高6m时的弯矩分布）。
局部强度：货舱区强框架、舷侧外板的应力集中分析（如VLCC超大型油轮的舱壁屈曲校核）。
规范要求：符合DNV GL、ABS等船级社规范（如屈服强度安全系数≥1.67）。
2. 波浪载荷与运动响应（如图2）
分析内容：
水动力耦合：计算船体在规则波/不规则波中的垂荡、横摇响应（谱分析频率范围0.1-2.0Hz）。
砰击载荷：船首底部在恶劣海况下的冲击压力（峰值可达数MPa）。
工具：AQWA、WAMIT与FEA联合仿真。
3. 冰区船舶结构设计（如图3）
挑战：冰载荷的强非线性（局部压力可达10-20MPa）。
FEA应用：
冰区加强结构：模拟船体与冰层碰撞的接触力学（如俄罗斯ARC7冰级LNG船的舷侧结构）。
疲劳寿命：预测冰区航行下焊缝的裂纹萌生周期（如北极航线船舶要求25年寿命）。
4. 振动与噪声控制
问题场景：
主机振动传递：低速柴油机（如MAN B&W 12K98ME）基座动态响应分析。
声学舒适性：豪华邮轮客舱噪声控制（目标值＜45dB(A)）。
方法：模态分析结合声学FEA（如VA One软件）。
5. 复合材料船舶优化
应用方向：
轻量化快艇：碳纤维船体铺层设计（如0°/±45°铺层优化）。
耐腐蚀结构：FRP（玻璃钢）渔船甲板刚度与抗冲击分析。
6. 焊接与制造工艺仿真（如图4）
关键问题：
焊接变形：船体分段对接焊的角变形预测（精度控制±2mm）。
残余应力：厚板（50mm以上）多层焊的应力分布优化。
8. 腐蚀与寿命预测（如图5）
分析方法：
电化学耦合：模拟海水腐蚀速率（如船用钢年腐蚀量0.1-0.3mm/年）。
剩余强度：含腐蚀缺陷的船体板格极限承载力评估。
图1 船体结构强度
图2 船舶受海浪冲击分析
图3 船舶破冰结构分析
图4 焊接分析
图5 船舶腐蚀寿命预测分析
