关于船舶舯剖面纵向构件尺寸的计算

一般文献中所介绍的计算船舶舯剖面纵向构件尺寸的方法,都只能从甲板的强度条件出发,采用逐步近似法求解。本文利用内底板和船底纵向桁材的厚度与船底相当厚度成比例的关系,将船底板架弯曲应力表示成船底相当厚度的函数,从而对具有双层底的海船,从甲板和船底的强度条件出发,将中和轴的位置亦麦示成船底相当厚度的函数e=f(δ_0)。然后利用总的静矩为零,等值梁剖面惯矩总和等于外力矩要求的惯矩,将所有纵向构件分类推导出甲板相当厚度δ_1与船底相当厚度δ_0的显函数关系式,一次联立求解得δ_0与δ_1的精确解。由于显函数δ_1=f(δ_0)中的等值梁剖面要素均直接对基线与上甲板线写出,可不受中和轴位置变动的影响,故计算比较简便。本文列举了计算系数与麦格,使用方便。在公式适用范围的讨论中,已将上述结果推广于单底船和甲板驳船,并对内河船舶的应用亦作了推论。最后并列举了二则例题,用本文所得的方法进行了计算。     

散货船舯剖面纵向构件结构优化设计

本文根据中国船级社《钢质海船入级与建造规范》要求并满足船舶结构强度和稳定性条件，采用分级优化方法，开发了散货船舯剖面纵向构件结构优化设计程序，并以１２０００吨江海直达散货船作为实例进行舯剖面的结构优化设计，获得了较好的效果，船体舯剖面纵向构件重量减少６．７％。最后，分别对原型船和优化船的总纵弯曲进行有限元分析，计算结果表明：原型船与优化船两者的总纵弯曲应力水平基本一致。     

考虑到构件剖面减缩后的舯剖面设计

本文是为在用计算方法设计船体舯剖面对提供了考虑纵向构件剖面减缩的影响后的设计方法。文中对构件减缩的各种情形分别按纵骨架式和横骨架式,第一类构件和第二类构件等,应用了面积补偿原理来决定了考虑减缩系数后的构件的尺寸,并能正好满足原设计要求。从而得到了决定各类构件新的尺寸的计算公式和相应的数值表或曲线。对于必须考虑初挠度和横荷重影响的横骨架式壳板,还绘制了包含有初挠度和横荷重在内的m—a曲线,以便在设计计算时应用。最后,应用研究梁材剖面的微分法原理来合理调整新的构件尺寸,以便更能充分地发挥材料的作用。     

4350DWT多用途—集装箱船双层底结构的重货强度计算

双层底装载重货钢板卷筒的强度计算，因船规中无直接公式可套用，故采用直接计算法，按GL船级社要求计算船舯最小剖面模数，并在波浪动载荷的中拱，中垂状态下进行校核船体梁的设计弯曲应力，局部板架纵向应力，横向应力和剪切应力，计算结果非常满意，平板龙骨及船底板厚度比船级社的退审意见还薄了1－2mm，不但减轻了船体重量，节省造船成本，而且还降低了载重量的罚款风险。     

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。     

船舶结构疲劳评估设计波法

以散货船船舯内底与底边舱斜板折角处节点为例,对船舶结构疲劳评估的设计波法进行研究.论述了设计波法的基本原理,给出了确定设计波的流程。通过分析该节点的受力情况,确定5个控制载荷参数及设计波参数。以谱分析法得到的参考应力范围为目标值,对5个控制载荷参数对应的设计波作用下的节点应力范围结果进行回归分析,从而得到了用于疲劳评估的设计波组合,并利用该方法对1艘散货船的船舯内底与底边舱斜板折角处的节点进行了计算。结果显示,设计波法与谱分析法的结果吻合较好,计算量大幅减少。     

船体舯剖面结构最优化设计方法及其应用

在船体肿剖面结构设计中，构件的布置，剖面尺寸、板厚、构件数目等都是取整数或按标准选取规格型号，因此，在最优化设计中，设计变量大部分是整数或者规格型号离散型变量。本文在船体结构离散变量最优化设计方法的基础上，作了一些必要的改进与增删。用该离散型复全形法对船体舯剖机面结构的布置，构件尺寸、板厚的确定先进进行了优化设计，取得了很好效果，并编制制了计算机程序（ＹＨＺＰＭ），可在微机上运行。它对结构方案设计     

深海采矿船船体结构三维直接设计分析

依托大型科研项目深海采矿船,从结构布置及构造、作业功能,载荷工况等方面与常规海船进行对比,确定采矿船船体结构设计适用的规范并采用三维直接设计分析技术对舯剖面特性进行复核、舯部月池和塔架等局部结构进行分析,总结深海采矿船的结构设计兼具常规海船和海工装置的特点;借助直接分析结果,通过采取针对性措施,提出安全性较高的方案,解决局部强度问题,确保结构设计的安全。     

成品油船的新结构形式

日立造船公司最近开发出了一种崭新的结构形式的船舶,称为EPOCH MARKⅡ型船,并已设计成了4万吨、6万吨和8万吨级的成品油船。这种EPOCH MARKⅡ型结构的货油舱部分的船底、舷侧、甲板及横隔壁全部是双层结构。其内层壳板与外板用强构件连接固     

基于Kriging模型的船舶典型双层底板架强度和稳定性全局敏度分析

基于Kriging近似技术分别构造具有5根、7根龙骨的双层底板架结构强度和稳定性计算代理模型,利用Sobol＇进行双层底板架结构各设计参数对板架强度和稳定性响应指标的全局敏度分析.分析结果表明：对于强度响应,板架尺度及布置参数、构件尺寸参数均对其存在较大的影响;而对于稳定性响应,板架尺度及布置参数对其敏感程度较高,构件尺寸参数对其影响较为有限.     

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。     

船舶气囊下水的理论与实践

<正>3.1.8实例:4350 DWT多用途货船起墩计算1)主尺度和下水参数本船是一艘单桨、单舵、球尾和前倾首柱,航行于无限航区的多用途货船。具有首侧推装置、首尾连续干舷甲板。尾甲板、二甲板略有升高,短首楼,机舱和甲板室布置在船尾。总长LOA/m约99.96垂线间长LPP/m 96.00船宽B/m 16.00舯部船底平直部分宽度LC/m 12.90型深D/m 7.35     

船冰碰撞载荷下船舶结构加强方案研究

为了探究水介质对船—冰碰撞结构响应的影响,文章首次对考虑水介质中的船—冰碰撞问题进行了研究。模拟了船舶与冰体在水介质中的碰撞场景,研究船—水—冰三者共同耦合作用对船—冰碰撞的影响。将该计算方法应用于船—冰碰撞的多种工况计算,对比分析了增加外板厚度、横隔板厚度以及肋骨间距等多种加强方案对船体结构响应的差异。揭示了碰撞区域的损伤变形、碰撞力、结构吸能随外板厚度、横隔板厚度和肋骨间距的变化而变化的规律,分析了船舶肩部各主要构件对于抵抗冰载荷作用的能力及贡献。所得结论对于进行冰区船舶结构设计具有参考作用。     

64000吨级散货船舯剖面设计优化目标及经济分析

本文结合64000吨级散货船的船中剖面设计,论述了把纵、横构件的重量和趋向最小,以及把船体强力甲板区域采用高强度钢,顶边舱内甲板纵骨采用大扁钢作为优化目标的理论基础.对建立船中剖面优化设计的目标函数提出了进一步的方案,同时对上述优化目标进行了技术经济分析.     

有双壳构造的大开口船体剖面扭转强度分析

本文用解析法分析了有双壳构造的大开口船体剖面的扭转强度。对开式和闭式薄壁剖面都以ω=∫(P—)dA来定义剖面上各点的扇性面积坐标(对开口剖面=0),因而可用以计算有开口薄壁和闭式薄壁构造组合的船体剖面的扭转特性。用BASIC语言编制了程序,可较准确地算出剖面的扭心、扇性惯性矩J_ω、纯扭转惯性矩J_k、对扭心的惯性矩I_p以及闭剖面限制扭转的有关参数和,并输出剖面上各点的扇性面积坐标ω_0和扇性面积静矩ω的分布。     

水下爆炸冲击波作用下船体舱段变形试验研究

对舰船实尺度舱段在水下爆炸载荷作用下的船底板架变形进行了试验研究及理论分析。以舱段在水下爆炸的试验现象及结果为基础,通过平板模型求解药包在水下任意位置爆炸时舱段的刚体运动特性,以冲击波的入射能减去舱段刚体运动动能作为船底板架的弹塑性变形能,利用能量法,对船底板架应用薄板的大挠度弯曲理论进行局部变形求解。试验结果及理论分析表明:舱段模型在水下爆炸过程中会产生较大的刚体运动,船底外板变形区域主要集中在纵桁和实肋板交叉的板格内,理论求解的板格最大变形与试验结果较为一致。该文结果可对船体外板变形计算及局部强度考核提供数据及理论的参考。     

基于动力刚度法与离散方案库的船舶板架结构动力优化设计

文章提出了一种基于动力刚度法和离散方案库的船舶板架结构动力优化设计方法。首先把船舶板架结构分解成由多个离散梁组成的组合结构,使用动力刚度法来分析计算带有机械隔振装置的船舶板架结构的固有频率和动力响应;应用等效静力算法计算结构在动载荷下的应力分布。与传统有限元方法相比较,文中分析方法具有计算精度好、运算速度快的优点。针对船舶板架结构的特点,结构动力优化设计选取纵桁和横向构件剖面惯性矩作为设计变量以减少设计变量的个数,并建立满足构件剖面尺寸搭配关系要求的构件尺寸方案库,在方案库中选择惯性矩大于设计变量取值且剖面面积最小的构件,直接得到结构参数离散值。最后通过船舶板架结构的动力优化实例验证了文中方法的有效性。     

腐蚀疲劳作用下的船舶极限强度可靠性分析

由于腐蚀和疲劳的综合作用,船舶舯横剖面模数随时间减少,造成船体结构承载能力降低。本文通过对腐蚀和疲劳作用的定量分析,提出一种船体结构可靠性的计算方法。建立随时间变化的腐蚀、疲劳及剖面模数的模型,并通过一阶二次矩法计算船体瞬时可靠性,得出了船舶全寿命期内舯横剖面的剖面模数、可靠性指标随时间的变化曲线。     

考虑实际约束的沉箱底板内力计算

沉箱为薄壁构件，沉箱外壁和隔墙厚度通常小于底板厚度，难以对底板施加有效约束，不满足现行规范的四边固结板假设。通过采用有限元模型模拟沉箱外壁和隔墙对底板的实际约束效果，分析沉箱底板内力分布规律，并与四边固结板计算结果进行对比，表明按照四边固结板计算的跨中弯矩偏小10%左右，当不存在悬臂趾板时，四边固结板计算的支座弯矩偏大25%;当存在悬臂趾板时，四边固结板计算的支座弯矩偏小，偏差程度与悬臂趾板尺度有关。相关结论对沉箱的设计具有指导意义。     

铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性研究

铝合金材料具有比重和弹性模量小等优良性能,铝合金上层建筑已广泛应用于高速艇与水面舰艇.本文作者应用有限元方法对铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性作了较为详细的计算,得到了在纯弯矩作用下铝合金上层建筑与主体之间的应力分布,及总纵弯曲应力在船舯剖面上的分布,并与钢质上层建筑的计算结果进行了比较.文中通过分析获得的一些结论可为铝合金上层建筑设计提供技术支撑.