不同扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验

采用试验形式研究矩形扶强材和削斜扶强材结构形式的某铝合金船体纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能。首先建立舱段结构的有限元模型(目标船纵骨采用6082铝合金,其他部分采用5083铝合金材料),确定载荷工况并计算分析2种扶强材结构在相应载荷水平下的应力分布状态。在此基础上,设计并开展实际板厚4点弯曲疲劳模型试验,获得试验模型在不同载荷水平下的疲劳失效循环次数,根据试验测得数据得到2种扶强结构形式的S-N曲线。试验结果表明,矩形扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能优于削斜扶强材形式,该结论可为舰船上纵骨贯穿舱壁结构处节点形式的设计以及5083、6082铝合金焊接结构形式(T型焊接和趾端焊接)的疲劳强度评估提供依据。     

不同扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验

为了研究矩形扶强材和削斜扶强材结构形式的某铝合金船体纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能，对此进行了试验研究。首先建立舱段结构的有限元模型（该目标船纵骨采用6082铝合金，其他部分采用5083铝合金材料），确定载荷工况并计算分析两种扶强材结构在相应载荷水平下的应力分布状态。在此基础上，设计并开展了实际板厚四点弯曲疲劳模型试验，获得了试验模型在不同载荷水平下的疲劳失效循环次数，并且根据试验测得数据得到了两种扶强结构形式的S-N曲线。试验结果表明矩形扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能优于削斜扶强材形式，该结论可为舰船上纵骨贯穿舱壁结构处节点形式的设计以及5083与6082铝合金焊接结构形式（T型焊接和趾端焊接）的疲劳强度评估提供依据。     

不同补板形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验研究

对嵌入式和搭接式补板形式的船体纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能进行试验研究。首先建立舱段结构有限元模型,确定载荷工况并计算分析两种节点形式在相同载荷作用下的应力状态。在此基础上,通过简化得到纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验模型。对两种形式的结构进行疲劳试验。试验结果表明嵌入式补板形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能优于搭接式,可为舰船上纵骨贯穿舱壁结构处节点形式的设计提供参考。     

超大型集装箱船结构设计关键技术分析

针对超大型集装箱船结构布置进行多方案设计对比分析.以某万箱船为例,对比了8种不同结构布置方案,确定了货舱区结构设计、横舱壁支撑系统、设计静水弯矩、纵骨型材选择以及货舱内装载高箱对结构性能的影响.该研究对超大型集装箱船结构优化设计有一定的参考意义.     

超大型集装箱船纵骨屈服强度和疲劳强度的计算与分析

纵骨的屈服强度和疲劳强度对于集装箱船十分重要,在设计建造阶段准确有效地评估连接处的屈服强度和疲劳强度具有重要意义。文章基于梁系理论和S-N曲线法,根据德国船级社(GL)和法国船级社(BV)的船体结构规范,对超大型集装箱船纵骨与主要支撑构件连接处的屈服强度和疲劳强度进行校核,将结果进行比较和分析,并提出合理化建议。     

超大型集装箱船舱口围结构装焊关键技术研究

超大型集装箱船上的舱口围结构船体总纵弯曲时会产生较大的应力,目前使用高强度的超厚板设计建造,超厚板的装配及焊接的质量要求相较普通钢板有较大不同。对超大型集装箱船舱口围的结构设计特点、焊接装配形式及精度控制,以及焊接过程中的焊接质量控制技术进行了总结和深化研究,指导了超大型集装箱船舱口围的建造。     

船体总段对接焊缝结构疲劳寿命分析评估

船体的分段模块化建造模式正逐渐成为现代造船的主流模式.为充分发挥这一造船模式的效率和优势,分段合拢中的对接形式也从以往的"阶梯式"开始往"一刀齐"方式转变.本文根据中国船级社的船体结构疲劳强度指南,基于热点应力S-N曲线法的疲劳累积损伤理论,对某舰船的总段对接焊缝进行了疲劳强度和疲劳寿命的计算分析.结果表明,该舰船在总段合拢中采用纵骨与板同一截面的对接形式,其结构的疲劳性能与传统的纵骨与板交错布置的对接形式相当.本文结论为在区域造船总段合拢中推广纵骨与板同一截面工艺提供了参考依据.     

船舶结构疲劳强度分析中的几个问题

讨论了有关确定船舶结构疲劳寿命的几个重要因素;应为周期数、Ｗｅｉｂｕｌｌ分布形状参数ξ与船长关系、热点应力和切口应力等。以２５８,０００ｔ现有超大型油船（ＶＬＣＣ）的舷侧纵骨和甲板纵骨的疲劳强度为例进行了计算,计算结果表明预示的疲劳寿命较好反映了超大型油轮的疲劳寿命。     

UR S11A&34对超大型集装箱船结构强度直接计算的影响

基于近年来大型集装箱船事故，国际船级社协会（IACS）通过了针对集装箱船总纵强度统一规定的UR S11A和有限元计算功能性要求的UR S34。通过深入研究新规定、新要求，并以2型超大型集装箱船作为实例，分析比较了新规定、新要求对超大型集装箱船结构强度直接计算的影响。分析结果表明，UR S11A&34对集装箱船结构强度提出了更高的要求。其研究结果有助于新船型的优化设计和结构的强度分析。     

超大型集装箱船货舱箱角结构优化

针对超大型集装箱船货舱台阶中间设置角隅的情况,选择两种典型的箱角结构设计方案,以某两万箱级超大型集装箱船为例,通过结构强度有限元分析方法计算两种方案箱角结构的屈服强度,以谱分析疲劳评估方法计算平台角隅的疲劳寿命,分析两种方案的优缺点,为超大型集装箱船的结构设计提供合理的参考。     

焊接缺陷对铝合金板架疲劳寿命影响的试验分析

[目的]为研究焊接缺陷对铝合金板架结构疲劳寿命的影响,[方法]首先,利用X射线对2种节点形式的铝合金板架试件焊缝部位进行拍照,筛选出含与不含焊接缺陷的铝合金板架,并通过对X射线图像的分析得到铝合金焊接缺陷的主要类型;然后,在不同载荷作用下,对含与不含焊接缺陷的2种铝合金板架试件开展疲劳试验,以获得铝合金板架的疲劳寿命;最后,运用ABQUAS软件建立含3种焊接缺陷的板架试件的局部仿真模型,分析和揭示含焊接缺陷板架结构失效产生的机理。[结果]试验结果表明:含焊接缺陷的试件失效是由于焊缝端部缺陷处出现裂纹,扩展后导致纵骨腹板发生断裂;而不含焊接缺陷的试件失效与节点形式有关,均是在循环载荷作用下纵骨面板失效产生疲劳裂纹,扩展到腹板后导致纵骨发生断裂。[结论]研究成果可为铝合金焊接结构的疲劳寿命评估及焊接缺陷对疲劳寿命的影响提供参考。     

高速无舱口盖集装箱船结构疲劳分析

本文介绍了应用简化方法进行高速无舱盖集装箱船船体结构疲劳寿命评估的原理、一般过程及其计算结果。计算表明本船的危险区域在船舯支撑舱壁处的舱口角隅板范围和舷侧处纵骨与横向构件的连接节点。对所设计的船体结构,只要在建造中保证足够的加工质量和尺度控制,本船的任何结构疲劳损伤都在可接受的范围内。     

UR S11A和URS34对超大型集装箱船结构强度直接计算的影响

研究针对集装箱船总纵强度统一规定的UR S11A和有限元计算功能性要求的UR S34,以两型超大型集装箱船作为实例,分析比较新规定、新要求对超大型集装箱船结构强度直接计算的影响。分析结果表明,UR S11A和UR S34对集装箱船结构强度提出了更高的要求,研究结果有助于新船型的优化设计和结构强度分析。     

FPSO延寿疲劳评估和疲劳寿命改善设计

以“南海胜利”FPSO原作业区的第三次延寿项目为研究对象，对纵骨与横舱壁、横向强框的连接节点，舱内桁材大肘板趾端节点，模块支墩与主甲板连接处的肘板趾端节点，以及与内转塔装置连接处的结构节点，分别采用了简化疲劳方法、热点应力法及谱疲劳分析法，对不同部位节点进行疲劳评估，并针对疲劳高危节点，通过合理的结构形式改造，进行结构的疲劳寿命改善设计。本文旨在探索疲劳评估方法与寿命改善设计在FPSO延寿改造中的应用。     

基于设计波法的超大型集装箱船疲劳强度评估

基于BV规范中的疲劳强度计算评估方法,论述了设计波法的基本原理,给出了确定设计波载荷的基本流程和疲劳累计损伤组合计算的方法,并据此对某超大型集装箱船的重点位置结构进行疲劳强度的计算分析与评估。     

基于断裂力学的散货船外底纵骨疲劳寿命评估

基于断裂力学的疲劳裂纹扩展理论,按《散货船共同结构规范》确定疲劳载荷及计算工况,通过有限元应力分析对某散货船外底纵骨与横舱壁或横框架连接节点处进行疲劳寿命分析,并探讨了裂纹形状比对疲劳寿命的影响。研究结果表明,外底纵骨上远离横舱壁或横框架一侧的软趾端处的疲劳寿命比靠近横舱壁或横框架一侧的通焊孔焊缝趾端处的疲劳寿命要短,并且疲劳寿命随着裂纹形状比的增大而增大。     

大型集装箱船箱脚区域的裂纹及加强结构

集装箱箱脚区域没有加强结构或是加强结构强度不足都会导致船体结构变形产生结构裂纹。大型集装箱船的箱脚区域典型加强结构由复板、内底板或平台板、实肋板、纵骨、箱脚加强肘板和箱脚加强小筋等结构件组成。     

IACS统一要求对超大型集装箱船结构设计的影响

为探究UR S11A、S33和S34等IACS一系列针对集装箱船统一要求对超大型集装箱船结构设计的影响,以MARIC在2015年设计的20 000 TEU集装箱船和21 000 TEU集装箱船为例,分别讨论URS33、URS11A对超大型集装箱船结构设计的影响,并从船体梁总纵强度、船体梁刚度、剪切强度、屈曲强度等方面对比URS11A和URS11要求的区别及在结构重量上造成的影响,讨论URS34对舱段有限元计算的影响。结果表明,新要求对超大型集装箱船的结构设计提出了更高的要求。     

超大型集装箱船全船结构强度分析

由于超大型箱船的超长结构和大开口特性,水平弯曲和扭转对总纵强度影响较大,且舱口角隅处有明显的应力集中现象。基于英国劳氏船级社(Lloyd’s Register of Shipping,LR)规范,运用结构强度的直接计算方法对某超大型集装箱船进行有限元分析以及应力集中区域的细网格分析。由分析可见,作为双岛型船舶,机舱前端和燃油舱后端作为扭转边界承受较大合成应力,结构形式须合理设计。     

FPSO纵骨疲劳寿命分析

FPSO(Floating Production Storage and Offloading)长期系泊于定位海域,在服役期内没有进坞维修的可能。而在这个过程中,其船体结构承受不间断的交替变化的载荷,再加上高强度钢的广泛使用,使其疲劳破坏问题更加突出,因此其疲劳设计更为严格。本文以一大型浮式生产储油船为例,选取了典型剖面,采用简化的计算法进行纵骨的疲劳分析,给出了纵骨疲劳寿命计算的基本过程并且对船体结构中几种常见的节点连接方式的纵骨进行了疲劳寿命计算,通过分析比较,发现肘板软趾对疲劳寿命影响很大,从而找出最佳的端部节点连接形式,为工程设计提供依据。