30000吨多用途船舶体舱段强度的有限元计算分析

本文对30000吨多用途船舶体舱段强度进行了有限元直接计算分析。按照GL规范直接计算的要求,舱段载荷除了考虑水压力载荷、货物载荷和自重等舱段局部载荷小,还要考虑总强度的影响作用。经过满载工况、压载工况和起重机作业工况的计算,表明本船强度满足GL规范直接计算要求。     

集散两用货船艉部甲板局部强度有限元分析

集装箱船艉部舱段强度校核是船体结构强度校核中的重要组成部分,船舶发动机等重要装置都分布在艉舱段内。在航行过程中集装箱会垂向震荡,极端情况下会影响艉部结构强度能力并使其结构失效,进而对船舶造成毁灭性破坏。运用有限元软件Patran对78.2 m集散两用货船艉部舱段部分进行建模研究,考虑2种集装箱装载工况:装载重箱以及装载空箱,根据规范要求施加了相关边界条件,并根据规范许用应力要求对计算结果进行了分析,最终计算出来的结果表明本船艉部舱段结构有限元强度能够满足中国船级社的规范要求。     

B型LNG独立舱结构的计算分析

根据DNVGL规范要求,采用有限元方法对B型独立舱结构进行屈服和屈曲强度的校核。根据计算结果,对不满足规范要求的独立舱水平桁肘板趾端区域、靠近支撑装置、止摇装置和止泻装置特别是结构形状变化区域进行结构加强,加强后的独立舱结构可以满足规范要求。     

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。     

UR S34对超大型集装箱船直接强度校核的影响

针对14 000 TEU集装箱船舱段结构强度的有限元分析,对比UR S34与劳氏船级社规范的差异,分析UR S34对超大型集装箱船直接强度校核的影响,结果表明,UR S34生效后,按LR规范进行直接计算时应考虑加载工况的修改,实际上对集装箱船的舱段结构强度提出了更高的要求。     

集装箱船绑扎桥结构计算规范对比分析

以某14 500 TEU集装箱船绑扎桥为研究对象,按相关规范要求进行结构计算并对比结果,分析不同规范对绑扎桥结构设计的影响。结果表明,各规范在有限元模型和设计载荷方面要求差异较大;LR、DNV GL、CCS和BV规范对绑扎桥结构强度和刚度要求大于GL规范;有限元模型范围和边界条件对绑扎桥结构计算结果影响较大,在进行绑扎桥结构计算时应考虑船体对绑扎桥的实际支撑刚度。     

UR-S11A对大型集装箱船结构设计的影响研究

国际船级社协会针对集装箱船的新标准UR-S11A已于2016年7月1日正式生效,其对大型集装箱船结构设计的具体影响值得研究。以一艘13 500 TEU集装箱船为例,首先分析了UR-S11A相比UR-S11和劳氏船级社(LR)规范在强度校核上的差异,然后通过对总纵屈服强度、屈曲强度和极限强度的研究分析了新标准对船体结构的影响。结果表明,UR-S11A对在0.3~0.4船长处船体梁的总纵弯曲和极限强度的要求更高,部分纵舱壁板与外板的剪切和屈曲强度以及双层底桁材纵骨的屈曲强度受新规范影响较大。     

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。     

“海洋石油229”下水驳改造结构强度有限元计算

在“海洋石油229”下水驳船重大改造中,采用舱段有限元方法对其船宽过渡区域进行总纵强度和横向强度的校核和分析,从而辅助规范计算,验证船宽过渡区域进行加强后的船体结构强度是满足规范要求的.这为下水驳船的后续改造设计任务提供可靠参考和实际经验.     

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。     

Ultimate strength analysis of a bulk carrier hull girder under alternate hold loading condition,Part 2: Stress distribution in the double bottom and simplified approaches

This is the second of two companion papers dealing with nonlinear finite element modelling and ultimate strength analysis of the hull girder of a bulk carrier under Alternate Hold Loading (AHL) condition. The methodology for nonlinear finite element modelling as well as the ultimate strength results from the nonlinear FE analyses was discussed in the companion paper (Part 1). The purpose of the present paper is to use the FE results to contribute towards developing simplified methods applicable to practical design of ship hulls under combined global and local loads. An important issue is the significant double bottom bending in the empty hold in AHL due to combined global hull girder bending moment and local loads. Therefore, the stress distributions in the double bottom area at different load levels i.e. rule load level and ultimate failure load level are presented in detail. The implication of different design pressures obtained by different rules (CSR-BC rules and DNV rules) on the stress distribution is investigated. Both (partially) heavy cargo AHL and fully loaded cargo AHL are considered. Factors of influence of double bottom bending such as initial imperfections, local loads, stress distribution and failure modes on the hull girder strength are discussed. Simplified procedures for determination of the hull girder strength for bulk carriers under AHL conditions are also discussed in light of the FE analyses.     

大型矿砂船的结构强度设计和审图要点研究

以某25万吨矿砂船为例,基于中国船级社钢制海船入级规范,对大型矿砂船的结构强度设计进行了研究,指出了大型矿砂船结构设计中常见的一些问题。分别从总纵强度、疲劳强度、规范校核、舱段有限元、全船有限元等方面,对大型矿砂船结构设计和审图中应注意的问题进行了分析,给出的结构设计建议及节点改善措施对大型矿砂船的结构设计和检验具有一定的指导意义。     

32000DWT散货船货舱段结构强度分析

利用MSC／Patran、MSC／Nastran软件分析了32000DWT散货船货舱段强度。给出了外载荷的计算方法和边界条件的施加方法，计算了典型的3种工况下32000DWT散货船的强度。通过有限元强度分析得到的结论可用于散货船的结构设计和优化。计算结果表明，本船的结构强度满足规范要求。     

大型矿砂船货舱段结构强度的有限元分析

大型矿砂船(VLOC)具有船体尺度大、载荷高等特点,对高应力区可能产生应力集中的重要结构构件、节点必须进行三维有限元强度计算分析。以250000 DWT大型矿砂船为研究对象,采用通用软件MSC/PATRAN建立舱段结构有限元模型,按照ABS船级社规范,使用SAFEHULL软件,实现了舱段结构强度的有限元计算分析,对货舱段主要构件进行了直接强度评估,保证了大型矿砂船船体结构的强度安全。     

UR S11A及UR S34对超大型集装箱船结构设计的影响

比较国际船级社协会（International Association of Classification Societies，IACS）制定的针对集装箱船总纵强度评估的标准“UR S11A”与集装箱船有限元强度评估工况的最低要求“UR S34”的差异，主要比较总纵强度评估方法、垂向波浪弯矩和垂向波浪剪力公式的差异。结合中国船舶及海洋工程设计研究院自主开发设计的某2种类型超大型集装箱船，计算分析UR S11A对集装箱船3个典型位置（船体0.25L，0.50L和0.75L处）纵向结构构件尺寸的影响，特别是对剪切强度的影响。同时，介绍UR S34的一些关键内容。     

多用途船集装箱装载工况直接计算分析

多用途船的货舱内装载集装箱的固定形式与普通集装箱船不同,船级社及船舶的设计、建造方对此类船舶结构强度的安全性和可靠性投入更多的关注。为此,参照中国船级社钢质海船入级规范的要求,研究提出了舱内载荷的模拟方法,以某多用途船舱段结构强度有限元计算分析为例,分析研究集装箱横向运动和垂向运动惯性力对船体结构强度的影响。为多用途船装载集装箱工况的结构设计提供准确的分析方法。     

45万吨级超大型矿砂船全船结构有限元分析

超大型矿砂船由于船体结构的特殊性和船体本身的超大型化,使船体强度校核很难用常规规范中的梁理论方法或舱段有限元计算确定.在研究超大型矿砂船全船分析的基础上,探讨了超大型矿砂船全船结构有限元模型和质量模型的建模方法、波浪载荷和舱内货物载荷计算方法及解决全船载荷动态平衡的惯性平衡处理技术.以一条45万吨级的超大型矿砂船为例,完整实现了全船有限元分析全过程,计算出各个工况下的船体变形和应力,对正确地进行超大型矿砂船全船结构强度直接计算具有指导作用.     

FLNG薄膜型液货舱结构强度分析

随着全球对天然气需求的强势增长,更多的投资者把目光投向了天然气储量丰富的海洋。由于FLNG在开采海上气田的优势,相关技术研究开始成为新的热点,但国内的研究尚不够深入。以某采用GTT NO96薄膜型围护系统的的FLNG前端工程设计为例,首先简要的阐述LNG液货舱结构特点,然后采用有限元软件对液货舱的强度加以分析和优化。整个设计面向实船,贴近船东运营需求,可供类似船型的开发参考。     

大型集装箱船舱段有限元强度分析

随着集装箱船的大型化,有限元计算已是必不可少的分析手段.舱段有限元分析的目的是根据实际装载的垂向弯矩计算,得出船舶中部构件的综合应力及变形.通过分析,得出船体主要纵向及横向的结构件尺寸.着重介绍利用MSC PATRAN和MSC/NASTRAN软件对某大型集装箱船的货舱舱段进行了结构强度的有限元分析.     

Design safety margin of a 10,000 TEU container ship through ultimate hull girder load combination analysis

Assessment of the ultimate longitudinal strength of hull girders under combined waveloads can be of particular importance especially for ships with large deck openings and low torsional rigidity. In such cases the horizontal and torsional moments may approach or exceed the vertical bending moment when a vessel progresses in oblique seas. This paper presents a direct calculation methodology for the evaluation of the ultimate strength of a 10,000 TEU container ship by considering the combined effects of structural non-linearities and steady state wave induced dynamic loads on a mid ship section cargo hold. The strength is evaluated deterministically using non-linear nite element analysis. The design extreme values of principal global wave-induced load components and their combinations in irregular seaways are predicted using a cross-spectral method together with short-term and long-term statistical formulations. Consequently, the margin of safety between the ultimate capacity and the maximum expected moment is established.