大宽深比甲板货船结构设计的经济性与安全性探讨

船体结构设计的主要内容是在满足船舶总体设计的要求下,解决船体结构的形式、构件的尺度与连接问题,保证船体具有恰当的强度和良好的经济技术性能。中横剖面设计是船舶结构设计的重要内容之一。通过大宽深比甲板货船中横剖面的分析比较,在满足总纵强度的前提下,采用双底双舷的横剖面设计方案,破舱残存能力较强,节省钢料显著,为海上甲板货船的安全性和经济性提供了较好的保证。     

散货船进水报警装置技术要求

散货船系指在中横剖面上通常具有单层甲板，顶边舱和底边舱，双层底、单或双舷等结构，主要用于运输散装干货的船舶。     

采矿船舱段有限元强度分析方法研究

采矿船于船舯处有大开口月池贯穿船底用于矿物开采,并且月池前后均匀分布4个矿物储存舱,采矿船兼有矿砂船和钻井船的共性。矿砂船横剖面形式采用方形截面设计,便于舱内矿物海上输入输出转运作业。舱段有限元相对于全船有限元更加方便快捷,航行状态下采矿船内、外载荷与矿砂船类似。因此对于航行状态,该文按照CCS船舶规范,从结构型式、模型范围、工况选取及参数设置等方面考量,并应用CCS-HCSR-TOOLS软件进行舱段有限元强度分析;根据计算分析结果得出采矿船前期设计需要特别关注的区域,为采矿船结构设计和强度分析提供思路和方向。     

大型舰艇多学科设计优化船体结构子系统设计方法

多学科设计优化(MDO)是解决复杂系统工程问题的有效手段。通过对大型舰艇多学科设计优化船体结构子系统设计方法进行研究,将船体结构设计分为船体横剖面结构布置方案自动生成、船体横剖面结构方案优选、船体结构重量估算3个步骤;根据总体方案提供的主尺度、横剖面外形轮廓和分层分舱等信息,依据骨材(桁材)均匀布置和余量控制的原则,生成船体横剖面结构布置方案,并提出一套参考母型船设计,确定设计船构件尺寸初值的方法;在船体横剖面结构方案优选过程中,采用调用代理模型代替板架有限元仿真模型的方法来减少结构分析的计算时间,并采用组合法获得重量最轻的设计方案。     

全冷藏集装箱船结构设计要点

以UR S11A生效后的某型全冷藏集装箱船为例,分析新规范对集装箱船结构设计的影响;结合该船型特点和实际使用的需求,对中横剖面、横舱壁结构、舱口角隅结构、舱口围结构等进行分析,并对上述结构设计要点进行归纳。     

基于Solidworks的船舶结构强度评估分析方法研究

由于船舶在海上航行时受到海浪撞击、机械碰撞、振动等因素的干扰,船舶结构会发生疲劳破坏等失效形式,引发船舶停运等事故,造成巨大的经济损失。因此,船舶结构的强度校核对于提高船舶的抗干扰能力和使用寿命有重要的意义。本文结合三维建模软件Solidworks和快速有限元分析软件COSMOS,对船舶舱段结构的接触应力和应变进行系统分析,该分析对改善船舶舱段的结构强度,提高舱段的抗波浪冲击性能等具有一定的指导作用。     

深吃水半潜运输船结构设计流程及方法

我国超大载重吨位的深吃水半潜运输船已可实现自主设计,本文介绍具有超大型海上设备运输能力的半潜船在结构设计分析中的基本流程与关键技术。由于运载设备体积需求大及下潜吃水深的特点,船体中横剖面设计、波浪弯矩、剪力计算及不均匀装载强度计算均与常规运输船有一定的特殊性。以65 000顿级半潜船为例通过CCS规范校核,着重考虑结构尺度规划设计、中横剖面构件布置和不均匀装载强度等特殊问题,为大型半潜运输船结构规范化设计提供行业标准参考。     

散货船“最后分舱装载”的一种计算方法

散货船在装卸货物时,由于码头前沿水深的限制,常需控制船舶装载后的平均吃水及艏艉吃水差.为此,散货船装货到最后阶段,需预留部分货物,通过合理分配这部分货物的装舱位置,使船舶吃水及吃水差达到预定的值.分析比较目前船舶上通常使用的分配这部分货物的计算方法,提出利用各货舱的“加载100t艏艉吃水变化表”快速计算“最后分舱装载”的方法.实践证明,该计算方法比较简单,且能使散货船的最后分舱装载达到精准控制平均吃水和艏尾吃水差的目的,值得散货船装载时参考使用.     

基于谱分析法的船舶结构疲劳强度评估

本文采用基于谱分析法的直接计算法对某船舶结构进行疲劳强度评估。基于三维势流理论与北大西洋海况对该船舶进行水动力分析,得到了满载巡航工况下的波浪压力分布和舱段端面的水平弯矩、垂直弯矩、横向扭矩。同时根据船舶具体结构形式和数值计算的可行性对船体结构进行适当简化,并选用合适类型的单元对船舶结构进行离散,从而得到了船舶三舱段有限元模型。将波浪压力、惯性力、端面弯矩等载荷施加到舱段有限元模型上,得到了典型热应力点的疲劳强度应力值,然后通过谱分析法估算出疲劳寿命。研究结果可为该船舶初步设计阶段的结构优化提供有益参考和借鉴。     

双燃料PCC船LNG燃油舱破舱强度计算研究

双燃料汽车运输船(PCC)一般要求在破舱情况下还能保证LNG燃油舱的完整性,但由于PCC船具有破舱吃水远远大于设计吃水的特点,导致LNG燃油舱在破舱时将会承受非常大的水压,目前各船级社规范均没有对这种情况给出明确的计算要求和计算方法。文章提出一种采用NAPA读取破舱吃水并拟合得到相应的最大破舱吃水,从而确定破舱载荷的方法 ;以某双燃料PCC船为案例,利用有限元分析方法对该PCC船的LNG燃油舱在破舱下的结构强度进行计算。经验证,该船的LNG燃油舱结构强度满足要求。     

B型独立舱支撑结构的计算分析

考虑到采用B型独立舱的船舶独立舱的支撑结构设计的重要性,根据支撑结构承受载荷特点,通过弹簧单元模拟支撑结构中的垫木以获得支座强度校核时的载荷数据,将该载荷施加在支座的有限元模型上进行计算分析,对支座进行强度校核及优化,从而获得合理的支撑结构型式。     

22000吨级超宽浅吃水双桨油船结构设计关键技术

22000吨级超宽浅吃水双桨油船是目前世界上最大的加油船。文章简要介绍了该船的船型特点,阐述了该船结构设计的关键技术。针对该船超常规尺度的特点,采用波浪载荷预报及有限元直接计算方法计算其结构尺寸,并与常规尺度船舶进行比较发现二者结构尺寸差别较大。创新采用的只设顶墩不设底墩槽形舱壁设计满足结构强度、舱容和工艺要求,并实现舱壁轻量化设计。创新采用的"肋板/纵桁+半高桁材+局部支撑"半开放式槽形舱壁支撑设计,既方便了施工,又减轻了结构重量。采用多项轻量化设计技术,减轻了结构重量,降低了建造成本,提高了营运经济性。该船的超常规尺度结构设计对类似船型的结构设计具有一定的借鉴意义。     

22000吨级超宽浅吃水双桨油船结构设计关键技术

22000吨级超宽浅吃水双桨油船是目前世界上最大的加油船。文章简要介绍了该船的船型特点,阐述了该船结构设计的关键技术。针对该船超常规尺度的特点,采用波浪载荷预报及有限元直接计算方法计算其结构尺寸,并与常规尺度船舶进行比较发现二者结构尺寸差别较大。创新采用的只设顶墩不设底墩槽形舱壁设计满足结构强度、舱容和工艺要求,并实现舱壁轻量化设计。创新采用的"肋板/纵桁+半高桁材+局部支撑"半开放式槽形舱壁支撑设计,既方便了施工,又减轻了结构重量。采用多项轻量化设计技术,减轻了结构重量,降低了建造成本,提高了营运经济性。该船的超常规尺度结构设计对类似船型的结构设计具有一定的借鉴意义。     

5600m^3超低温冷藏运输船舱室优化设计

文中以5,600m^3超低温冷藏运输船舱室为研究对象,为了提高舱室的冷藏和保温效果,从船舶主尺度、船舶分舱及保温舱壁等方面进行了优化设计.采用混沌优化法进行了船舶主尺度的优化,得到了优化设计后的船长、型宽、长宽比、设计吃水、额定功率及初稳性高度等主要参数;以舱容率最大化为目标,利用CAXA和NAPA软件进行了船舶舱室的分舱优化设计,得到了双层八舱式冷藏舱舱室结构;根据舱室的工作性质及要求,以舱室保温及冷藏效果为目标,进行了舱壁结构组成的优化设计.最后,通过舱室的保温性能实验,从舱室温度回升值、压力变化值、各测温点的均值变化及离散变化趋势等参数进行了舱室优化设计的实验验证.结果表明超低温冷藏运输船舱室的优化设计是合理且可行的.     

浅析散货船边舱货舱的检查要点

船舶的结构强度对于船舶的水密完整性至关重要,散货船结构设计比较简单,装载的货品复杂多样。散货船边舱、货舱结构的检查可归纳为三个方面:密性的检查;强度的检查;通风设备的检查。顶边舱和底边舱中应重点检查顶边舱。通过对各部分检查要点的总结最后得到结论:应加强散货船结构检查,尤其是货舱、边舱结构的检查,确保散货船水密完整性。     

船舶通过三峡通航双浮吃水检测装置安全风险辨识分析

为防止船舶碰撞三峡通航双浮吃水检测装置,保障船舶通航安全,保证装置安全、高效、可靠地运行,本文以船舶通过三峡通航双浮吃水检测装置碰撞风险为对象开展研究.运用头脑风暴、事件树、事故树、海事结构说、因果分析、危险预测分析等风险分析方法,从人、船、环、管四个方面进行风险识别,为后期船舶通过三峡通航双浮吃水检测装置的风险防控和...     

考虑弹塑性土体作用的船舶搁浅损伤特性研究

船舶软搁浅是指船舶搁置在由较软粘土构成的海床或者在柔软的浅滩上的事故。航运业的发展与船舶的大型化趋势使船舶发生软搁浅的风险大大增加,研究船舶的软搁浅性能对船舶设计与制造具有重要意义。本文基于有限元分析软件ABAQUS,选取典型的软搁浅场景,以12,000DWT油船舱段结构为分析对象,研究舱段结构在搁浅过程中的变形、吸能、加速度响应等性能参数。通过系统分析不同速度对船体结构的搁浅性能的影响,全面分析其搁浅性能。本文的相关结论可以为分析船舶软搁浅事故及设计抗冲击舱段结构有一定指导作用。     

水下航行器电池舱热响应仿真分析

电动力水下航行器电池舱工作环境恶劣,在设计中必须考虑电池散热对整体结构的影响,避免因局部应力过大导致结构件损坏。本文首先确定某型水下航行器电池舱热传导、热辐射和热对流分析数学模型,并基于有限元仿真软件Ansys构建有限元模型;在相应热载荷下,分析舱段温度分布、安装板处最大变形、应力等,验证了结构设计的合理性。本文研究方法具有较好的通用性,结构设计对水下航行器电池舱结构布局具有借鉴意义。     

多目标模糊优化在船舶结构设计中的应用

船舶的结构设计过程需要分析和处理大量的不确定性因素,比如结构尺寸、载荷、强度和配合公差等参数,是一个典型的多目标优化过程。为了提高船舶结构的质量,对大量不确定性因素进行优化求解具有重要的意义。本文根据船舶结构设计过程的不确定因素,建立多目标模糊优化函数模型,并采用多目标分层序列法和权重分配法对具有重要性差异层次的目标函数进行判定,找到船舶结构设计参数的最优解。     

LNG船液舱晃荡载荷滤波算法研究

晃荡载荷是船舶液舱及其内部结构的主要载荷,可能对船舶结构产生破坏。本文提出的用于处理LNG船液舱晃荡载荷的双重中值均值限幅组合滤波光顺方法能有效地为船舶结构设计和强度评估提供更加稳定、准确的晃荡载荷。针对模型液舱液体晃荡的数值模拟数据进行滤波分析,分析压力、速度和加速度值的滤波效果,分别与实验数据和小波变换滤波效果比较,并对滤波算法的滑移步长进行了敏感性分析,提出了合适的滑移步长取值。