基于有限元分析法的船舶上层建筑振动性能研究

上层建筑振动是影响船舶整体稳定性的主要因素,所以对其进行有效分析具有重要的现实意义。本次针对以往基于经验公式建立软件程序来计算上层建筑振动频率,存在精度不足的问题,提出一种有限元分析方法。利用有限元分析法进行船舶上层建筑振动性能研究主要分为两部分:先是选定船舶参数,利用利用Ansys软件进行上层结构有限元建模;后是对该模型进行求解,计算船舶上层建筑振动频率,实现振动性能研究,并与基于经验公式软件程序法进行对比,得出有限元分析法精度更高,结果更接近真实值。     

大型上层建筑的整体吊装

随着船舶日趋大型化,如何克服结构重,尺度大,刚性小,是大型上层建筑整体吊装的难题。本文引进了增加吊点的方法,并详细介绍了吊装设计的近似计算,此方法对其他大型钢 整体吊装也有所启示和帮助。     

长上层建筑计入船体梁总纵强度研究

目前许多船型设计长上层建筑,主船体舷侧一直延伸到上层建筑甲板。规范进行船体梁总纵强度评估时,会涉及船体横剖面剖面模数和船体梁弯曲正应力的计算方法。综合考虑上层建筑有效度和剖面折减系数,研究了长上层建筑参与总纵弯曲的船体梁理论,应用了长上层建筑和主船体弯曲正应力的计算方法,验证了该方法对具有多层长上层建筑甲板船型的适用性,可应用于对具有长上层建筑的船舶初步设计校核。     

集装箱船上层建筑结构优化研究

针对船舶上层建筑结构抗压性低的问题,提出集装箱船上层建筑结构优化研究。利用结构有限元理论,对船舶上层建筑的结构参数进行提取并优化,结合BP神经网络计算上层建筑的结构优化特征,在参数优化和结构特征计算的基础上,对上层建筑结构的尺寸、形状和拓扑进行优化,实现船舶上层建筑的结构优化过程。仿真实验结果表明,上层建筑结构优化方法能够提高集装箱船上层建筑的抗压性,具备有效性。     

船舶上层建筑重量重心对其固有频率的影响

在船舶设计、建造过程中及船舶建造完成后,有时上层建筑的固有频率与主机、螺旋桨的激励频率相接近。想要通过一些简单有效的手段对船舶进行修改,使上层建筑的固有频率避开激励源频率以避免共振。本文利用大型通用有限元分析软件Ansys,以某300,000吨级原油船为研究对象,对上层建筑的重量和重心高度如何影响上层建筑的首阶横向、纵向固有频率进行灵敏度分析,以求找到简单有效的、适于工程实际中改变船舶上层建筑固有频率的方法。     

阴极保护电磁效应在船舶上层建筑设计中的应用

由于受到环境因素的影响,从而使得船舶上层建筑的腐蚀情况比较严重。为了提高船舶上层建筑的抗腐蚀性能,可在设计中对阴极保护系统加以合理运用。基于此点,本文从船舶上层建筑的作用及结构介绍入手,分析船舶上层建筑的腐蚀机理,在此基础上对船舶上层建筑设计中阴极保护电磁效应的运用进行论述。随着阴极保护系统的加入,形成具有一定强度的电磁场,对上层建筑起到有效的保护,大幅度降低了腐蚀速度,使用寿命随之延长。     

全船有限元简化方法在总纵强度计算中的应用

采用全船有限元总强度计算的简化方法,阐述了具有长上层建筑、大开口、全通甲板的船舶在垂向弯矩作用下的总强度应力分布情况,提出了非常规结构船舶总强度计算方法,分析了上层建筑参与总强度的有效度。对有效避免波浪载荷及平衡力计算带来的总强度计算误差和庞大的计算工作量,缩短计算周期以及优化结构等提供指导。     

长甲板室和船主体总纵弯曲理論和其在設計上的应用

本文目的,是为用計算方法确定船舶长上层建筑(长甲板室这里也简称上层建筑)参予船舶总纵弯曲的有效程度。过去几年內,虽然有不少关於长上层建筑参於总纵弯曲論文的发表,但本文则初次根据船舶实际負荷条件及考虑到长甲板室下的仓壁等的影响提出了长甲板室总纵弯曲理論及其在設計上的应用。     

估算船舶上层建筑固有频率的新方法

确定船舶上层建筑固有频率是船舶上层建筑减振设计的重要内容。为提供船舶初期设计阶段应用,必须建立一个可靠的估算船舶上层建筑固有频率的方法。至今国外不少船级社和研究机构根据实测数据回归分析提出了一些估算方法,但因考虑的因素过于简单,预报精度都不太理想。 为改进估算方法,本文从理论模型研究着手,运用正交试验、回归分析等方法,提出了一个能考虑更多影响因素的估算船舶上层建筑固有频率的新方法,使预报精度有较大提高。     

基于支持向量机的船舶上层建筑纵向振动特性预报

根据支持向量机具有小样本学习、全局寻优和泛化能力强等特点,应用支持向量机对船舶上层建筑整体纵向振动固有频率进行预测。通过对船舶上层建筑整体振动特性的分析,以23条船的船舶主尺度、上层建筑的层数、类型以及上层建筑各层的长度、宽度和高度作为支持向量机的输入数据,上层建筑整体纵向振动固有频率实测值作为支持向量机的输出数据,建立了船舶上层建筑整体纵向振动固有频率的非线性回归模型。应用此模型对5条船的上层建筑整体纵向振动固有频率进行预测,预测值与实测值接近。这证明本文方法是可行的,为船舶上层建筑整体纵向振动固有频率预报提供了一种新思路。     

强力上层建筑的有效度及其设计

给出了两种上层建筑有效度的定义与关系；导出了模数与面积改变量的关系函数fw/α和维持等强度时减少与增加的面积比函数γ-α／α＋；利用上述两个函数对上层建筑等强度设计中的每个环节进行了分析，并讨论了有效度与中和轴的变化对强度的影响；最终给出了可供设计者参考的剖面等强度设计的一般指导性原则及整个上层建筑范围内的结构设计原则。     

92500 DWT散货船上层建筑联吊方案设计

以92 500 DWT散货船上层建筑吊装方案为设计对象,针对该船厂上层建筑吊装必须由两台龙门吊联吊完成的实际状况,结合吊装条件及上层建筑结构特征进行上层建筑吊装方案设计。采用有限元方法对吊装载荷工况进行数值模拟,以验证吊装方案的可行性。     

40000dwt散货船设计阶段船体振动分析控制

在40 000 dwt灵便型散货船设计建造过程中,为了控制船体出现的有害振动,对船体总体振动、上层建筑总体振动及船体艉部局部结构进行了振动预报分析.对船体总体振动和上层建筑总体振动进行分析,避免与主机和螺旋桨激励发生共振;对于船舶艉部结构,重点关注上层建筑各层甲板工作和生活等重要区域的振动情况,采用结构有限元法分析各层甲板的振动特性,设计时通过调整局部结构刚度并保证一定频率储备来避免共振,为船体结构减振设计提供依据.本文给出了设计阶段船舶总体、上层建筑总体及局部结构振动计算分析方法和过程,可对船舶设计者提供有益的参考.     

密加筋板结构在铝质上层建筑结构设计中的应用研究

结构轻型化是船舶设计的主要目标之一.针对某新型海上客滚船上层建筑设计,采用了立体刚架及密加筋板结构设计方案,并对其进行了局部和整体结构有限元分析.结果显示,与规范设计结果相比,该方案选用较薄的甲板板,结构强度优于按规范设计的方案,且具有良好的工艺性及经济性.本文结论可为大型船舶铝质上层建筑设计及规范有关条文的修订提供参考.     

53000DWT散货船上层建筑整体吊装工艺设计

介绍了53000DWT散货船上层建筑整体吊装工艺设计,在技术上,通过对上层建筑整体吊装过程中结构的静力有限元分析,由分析结果找到受力薄弱环节,对薄弱环节提出加强方案,并对加强后的上层建筑结构再次有限元分析校核强度,将加强后的上层建筑整体吊装,生产实践表明,上层建筑整体吊装工艺设计相当成功,对后续船舶上层建筑整体吊装和其它船舶实施上层建筑整体吊装具有较强的指导和借鉴意义.     

大型船舶上层建筑整体吊装方案有限元分析

针对某大型船舶上层建筑整体吊装拟定的3个吊装方案,利用MSC.Patran和MSC Nastran对结构在自重作用下的响应进行有限元分析,对得到的上层建筑应力和变形进行比较,选择最优方案。结果表明,吊点和吊钩的位置与数量均会对结构的应力和变形产生影响。研究结论对后续大型船舶上层建筑整体吊装方案设计具有较强的指导和借鉴意义。     

2400TEU集装箱船上建整段吊装有限元强度分析与验证

以出口德国的2400TEU集装箱船上层建筑整段起吊时出现的裂纹和变形为研究对象,利用MSC.Patran软件分析了其在自重作用下的结构响应,通过与现场图片对照和分析,验证了理论计算与实际吊装中结构响应的一致性,并成功地实施上层建筑整段吊装。通过有限元分析结论,指导船舶大型上层建筑吊装方案的设计与优化,对结构不对称上层建筑,考虑其局部强度并进行合理有效加强必要性,同时也验证有限元方法在大型上层建筑吊装中计算结构响应的可靠性。     

液化气船上层建筑整体吊装有限元强度分析

以12000m^3液化气船的上层建筑为例,对上层建筑在吊装过程中的吊点选择、吊耳形式的设计和上层建筑的变形控制进行有限元计算分析,根据计算结果对船体局部的结构、材料规格和制作安装工艺进行调整,以确保吊装的安全性。     

船舶上层建筑端部应力状态试验研究

本文针对某船舯部上层建筑端部在航行中出现裂纹这一现象，运用相似理论设计了大比尺钢结构模型进行试验研究，测试了四种端部结构型式在同一载荷作用下端壁下缘垂向应力和水平应力以及端壁附近甲板的应力分布规律，得出了一些有价值的结论。