最早由Vasta提出船舶极限强度这一概念。船舶极限强度是船舶结构承受弯曲的最大能力, 如若超过此承受最大能力, 船舶结构将发生整体破坏[5]。目前，研究船体极限强度计算的方法大致可分为三类：（1）实船事故调查和模型试验；（2）直接方法，其可分为Caldwell法、经验公式（EF）和解析方法（AM）；（3）逐步破坏法，其又可分为简化方法（Smith）、理想结构单元法（ISUM）和非线性有限元法（FEM）。81907

1 直接方法

（1）Caldwell法

1965年，Caldwell[6]首次对船舶极限强度进行理论研究，他通过采用降低材料屈服强度的刚塑性模型的方法推导出了船舶总纵极限强度的解析公式，这种方法考虑了船舶结构发生屈曲和屈服效应对船舶总纵强度的影响，这是一种“全塑性”方法。

在分析船舶总纵极限强度时，Caldwell将船体结构剖面理想化为由等厚度的板格组成。当船体结构受弯矩作用，在受压一侧发生屈曲时，压应力达到屈服应力时，则结构将达到全塑性弯矩并将此全塑性弯矩定义为船体的总纵极限强度。论文网

Caldwell还提出一种对板格受压一侧承载能力进行折减的方法来来讨论屈曲对船舶极限强度的影响，然而在Caldwell的方法中未考虑到结构单元承载能力超过极限强度的强度折减问题，即后极限强度。如若分析结构的后极限强度，则会过高估算船体结构的强度。因此Caldwell法不能分析船体结构的后极限强度问题。

1975年Faulkner[7]由Caldwell法提出一个计及屈曲强度折减系数的计算方法，Nishihara[8]于1983年应用Caldwell法计算得出船体箱型梁的极限强度，并改进了计算板格折减系数的方法，1989年Maestro等[9]对Caldwell法进行了更深层次的推广，他分析了纵向和横向载荷联合作业下对船舶极限强度的影响，并与模型试验进行了对比。许多研究人员都根据Caldwell法提出了相似公式，如1988年Endo[10]发表了一个计算船体梁结构极限强度的简单方法。 

（2）经验公式（EF）和解析方法（AM）

经验公式大多都是通过实验数据的回归推导得到的，因而通过经验公式计算常规船型时可以得到精确合理的解, 但由于经验公式是由有限的实验数据推导而来，所以人们在应用经验公式计算新的船型时须得小心。

解析方法的思想是船体剖面在考虑压缩及拉伸边缘的屈曲和屈服并假定在极限状态下其应力分布, 通过理论计算求得船舶的极限强度, 该方法较EF法能更加精准地预测不同剖面和材料对极限强度的影响。

2 逐步破坏法

前面提到的Caldwell法没有考虑板格单元的后极限强度问题，因而不能计算分析船舶结构的后极限强度。因此，考虑结构单元的强度折减问题成为研究极限强度内容的重点。为此，国内外研究人员提出了下面几个计算船舶极限强度的方法，从而较好的解决了这个问题。

（1）简化方法（Smith）

Smith法由Smith[11]于1977年提出。Smith法的基本思想是将船体剖面离散成加筋板及硬角单元，这些结构单元有各自的应力应变关系，然后通过非线性有限元方法得出单元的应力-应变关系曲线。Smith假定：在对船体结构进行加载的过程中，船舶结构基本单元先是由弹性阶段然后到塑性阶段再到屈曲屈服阶段直至最后崩溃，当所有的基本单元崩溃时就达到了船舶的极限强度，因此Smith法又称为逐步崩溃法。由此可见，船舶的极限强度与单元的性质有关，单元的最大承载能力决定了船舶的极限强度。

然而Smith法计算结果的精度度在很大程度上由这些离散单元的平均应力-应变关系的准确度来决定。因此该方法的重点难点就在于离散单元初始缺陷的模拟，于是，国内外一大批研究者致力于应力-应变曲线的研究。