梁肘板的初步研究

肘板连接是船体结构节点的重要连接形式。本文阐述了肘板的作用与损坏规律,并列举了肘板连接的主要类型,着重分析了梁肘板的现状及设计计算方法,提出了应进一步深入研究的课题。     

潜艇内部平面舱壁设计研究

对国内潜艇内部平面舱壁的设计现状进行了分析研究,补充与完善了水平大梁与垂直梁肘板处的弯矩与剪力的公式.采用优化设计方法完成了对舱壁板、水平大梁、水平大梁肘板、垂直梁、垂直梁肘板的全部设计计算,使内部舱壁的设计更合理、更科学.对舱壁板厚度的设置提出了控制条件,分析了舱壁板厚度、水平大梁腹板厚度、垂直梁腹板厚度、垂直梁间距对舱壁总重的影响.     

舱内爆炸载荷下箱型梁船体节点结构强度分析

[目的]为了研究箱型梁典型节点结构在舱内爆炸下的结构强度,[方法]基于ANSYS/LS-DYNA显式动力有限元软件,首先建立箱型梁船体舱段结构的有限元模型。然后,采用ALE算法开展舱内爆炸载荷下舷侧箱型梁与强横梁连接处不同型式节点结构的动态响应数值计算。最后,在给定的炸药当量和爆点位置情况下,获得舱室结构的整体变形和破坏模式,并分析在不同节点结构设计方案下典型位置的应力特征。[结果]计算结果表明:舷侧箱型梁与强横梁连接处圆弧式和肘板式节点结构的应力峰值与甲板破口尺寸基本相当;从舱壁撕裂长度来看,肘板式稍逊于圆弧式,在中间箱型梁与强横梁连接处,圆弧连接最优,单侧肘板次之,双侧肘板最差。[结论]所得到的数值计算结果可为箱型梁节点连接结构的工程应用提供有益的参考。     

船舶肘板拓扑优化设计

目前,船舶构件之间主要由传统的三角形肘板连接,这种肘板易在构件与肘板的连接处造成应力集中。提出一种肘板拓扑优化的设计方法,采用子模型技术对船舶肘板节点结构进行应力分布精细化分析,以肘板材料的分布作为设计变量,考虑肘板连接的桁材应力约束,极小化肘板与桁材连接部位的应力,对船舶典型节点肘板结构进行拓扑优化。在对肘板拓扑优化结果进行适当的工程化处理后,提出一种新的肘板结构型式。计算结果表明,相对于传统的三角形肘板,新型肘板结构有效降低了节点应力集中,可为此类结构的强度分析与优化设计提供有益的参考。     

船舶肘板拓扑优化设计北大核心CSCD

目前,船舶构件之间主要由传统的三角形肘板连接,这种肘板易在构件与肘板的连接处造成应力集中。提出一种肘板拓扑优化的设计方法,采用子模型技术对船舶肘板节点结构进行应力分布精细化分析,以肘板材料的分布作为设计变量,考虑肘板连接的桁材应力约束,极小化肘板与桁材连接部位的应力,对船舶典型节点肘板结构进行拓扑优化。在对肘板拓扑优化结果进行适当的工程化处理后,提出一种新的肘板结构型式。计算结果表明,相对于传统的三角形肘板,新型肘板结构有效降低了节点应力集中,可为此类结构的强度分析与优化设计提供有益的参考。     

梁肘板节点的强度研究

船舶结构大部分是由节点连接在一起的,了解节点的受力特性及内力分布规律,可以指导改善节点设计,有利于整艘船舶。文章针对梁肘板节点,利用有限元对其强度和应力分布状况进行研究,讨论了肘板臂长、厚度及骨材端部间隙对应力计算结果的影响,从等强度和应力集中的角度进行分析,提出规范中该节点的合适尺寸建议。     

单舷侧散货船肋骨上下端的支撑结构比较分析

对于单舷侧散货船肋骨上下端支撑肘板是否采用延伸结构形式的问题,采用有限元方法进行计算分析,比较应力计算结果,检验肋骨上下端肘板支撑结构的有效性.结果表明,肘板末端添加延伸结构无益于肘板处的应力水平.     

加筋圆柱壳开孔围栏肘板拓扑优化设计

[目的]在水下耐压圆柱壳结构开孔围栏与环向肋骨连接处,易出现应力集中。[方法]为此,提出一种开孔围栏与环向肋骨连接肘板拓扑优化设计方法,以有效降低肘板区域的局部高应力。首先,采用子模型技术对连接肘板区域结构进行精细化应力分析;然后,以连接肘板为设计变量,考虑耐压壳板、围栏和肋骨特征点的应力约束,以肘板区域最大应力最小化为目标函数进行拓扑优化,并对拓扑优化结果进行工程化处理,得到最终的肘板形式。[结果]计算结果表明,面板局部加宽的肘板形式可以有效降低应力集中程度;开孔围栏位置横向偏置时,远离中纵剖面一侧的肘板面板加宽长度较大;连接肘板与开孔围栏中心偏置时,肘板面板关于其腹板对称设计即可。[结论]所做研究可为类似结构设计提供参考。     

FPSO舱内T形大梁结构稳定性研究

T形梁作为浮式生产储卸油装置（floating production storage and offloading unit, FPSO）船体结构的主要受力构件，是FPSO船体强度与稳定性校核过程中的关键结构。但是，常用的规范中没有明确给出FPSO船体结构中T形梁的稳定性校核方案，相关的内容被分散在其他条例中，需要工程师依据自己的经验进行选择，不利于结构设计的规范化。此外，受到T形梁两端与背面的过渡肘板和支撑结构的刚度约束影响，规范中有关计算T形梁欧拉应力有效长度的条例无法直接应用。针对这些问题，该文通过总结各个船级社的规范，归纳出一套适用于FPSO船体结构中T形梁稳定性校核方案，并结合有限元模型，利用内置监测梁方法，准确确定欧拉应力有效长度。     

基于CATIA平台的三维集装箱导轨设计

在集装箱导轨设计中,存在着导轨需要安装的结构剖面多,不同剖面中连接肘板布置复杂,连接肘板种类繁多,重量统计繁琐等问题。该文基于计算机辅助三维交互应用(CATIA)平台,提出一种集装箱导轨的三维设计方法,利用CATIA的知识工程、参数化设计、统一装配等功能,有效提升了设计效率,使设计更加智能化,降低了后期修改工作量。     

克令吊基座的局部加强结构优化设计研究（续）

采用结构有限元方法，对某型克令吊底部加强结构的小肘板结构进行了不同方案的优化分析及计算，依据其结构特点，在前期工作的基础上，对小肘板的软硬度设计优化方案进行了具体的结构强度分析和比较，为以后克令吊底部加强结构的优化设计分析工作提供进一步的参考。     

船舶结构节点的承载力分析

通过有限元程序ANSYS计算分析,针对船体的梁连接节点,探讨肘板尺寸变化对节点承载能力影响的变化规律,并对龙骨节点结构的几种常见形式进行强度和屈曲性能的对比。     

内压下矩形耐压舱角隅结构形状和拓扑优化设计

为解决内压下矩形耐压舱角隅结构应力集中的问题,提出了角隅结构形状优化和拓扑优化的数学模型。采用子模型技术对结构进行精细化静强度应力分析,以角隅边界形状的变化作为设计变量,极小化角隅结构的应力,得到的最佳角隅形状为弧形。在此基础上,极小化角隅结构的应力,对耐压舱角隅肘板进行拓扑优化设计,寻求肘板材料的最优分布和管路铺设的空间,得到了具有内部圆形开孔和去掉三角形尖角的新型肘板结构。弧形角隅形状和开孔新型式的肘板有效地降低了角隅结构的应力集中。建议的方法可为类似结构的优化设计提供参考。     

基于邻域培植遗传算法的半潜式平台生活楼肘板优化研究

随着半潜式平台的大型化发展，平台生活楼开始参与平台总体变形，在角隅等不连续位置易产生应力集中现象，从而影响平台结构安全。为改善生活楼与主平台甲板连接角隅处的应力集中问题，本文分析了影响生活楼与甲板连接区域危险的波浪工况及应力水平；在应力集中区域，设置连接肘板，并对肘板的尺寸和形状进行参数化建模，基于领域培植遗传算法进行多目标优化求解，分析不同权重比下的优化结果；结合规范要求的典型设计波工况，对优化后的肘板在不同工况下的应力集中改善效果进行评价。本文的相关的优化流程和分析方法可为海洋平台局部结构的优化设计提供一定的参考     

散货船纵向舱口围的加强设计

散货船纵向舱口围支撑肘板的加强,通常是在对应位置的主甲板下加一块加强肘板。对于纵向舱口围支撑肘板的模数要求,规范中是有规定的,但对于支撑肘板在主甲板以下的加强结构的强度要求,一般规范中未作规定,因此常被设计人员所忽视。通过对一艘5万吨级散货船的纵向舱口围进行有限元分析,发现了原有主甲板以下舱口围加强设计中的缺陷,并提出了相应的解决办法。     

长甲板室端部应力集中分析及优选设计研究

针对长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处的应力集中问题,采用结构有限元数值分析方法,探讨在空间布置受到限制的条件下,应力集中交界处圆弧型肘板臂长、圆弧半径等参数变化对应力分布和大小的影响,并得到降低应力集中系数的圆弧型肘板参数的最佳值。文中根据研究结果,对某艘实船的长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处圆弧型肘板进行优选设计,有效地降低了该处的应力集中水平。     

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。     

长甲板室端部应力集中分析及优选设计研究

针对长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处的应力集中问题,采用结构有限元数值分析方法,探讨在空间布置受到限制的条件下,应力集中交界处圆弧型肘板臂长、圆弧半径等参数变化对应力分布和大小的影响,并得到降低应力集中系数的圆弧型肘板参数的最佳值。文中根据研究结果,对某艘实船的长甲板室纵向围壁端部与主船体露天甲板交界处圆弧型肘板进行优选设计,有效地降低了该处的应力集中水平。     

3万吨级全直桩梁板式集装箱码头施工技术

孟加拉吉大港新锚地集装箱码头为全直桩梁板式结构,该码头设计船型为3万吨级。在此之前,国内全直桩梁板式码头的设计船型均未达到3万吨。该码头设计新颖,对施工要求较高。文章介绍了该码头桩基,箱梁,梁、板,面层及附属结构的施工技术和质量控制。     

集装箱船组合吊臂托架D形前桅结构设计

考虑到船舶在倾斜、运动,以及风的影响下,集装箱船组合吊臂托架的前桅受到克令吊对吊臂托架的载荷作用,其结构强度问题需要重点关注,以某集装箱船组合吊臂托架的D形前桅为例,采用有限元数值模拟的方法对该前桅进行直接计算分析,结果表明,通过合理的肘板设计可有效降低肘板趾端的峰值应力并满足规范要求。