舱口盖参数化建模程序设计

为了快速建立船舶舱口盖有限元模型,进行结构强度分析,针对舱口盖的结构特点和手工建模流程,利用MSC.Patran二次开发技术,设计开发参数化建模程序,有效提高舱口盖结构强度规范校核效率。     

7200dwt江海直达船舱口盖直接设计

采用MSC软件对一艘7 200dwt江海直达散货船舱口盖结构进行了有限元计算分析,得到舱口盖在设计波浪载荷作用下,舱口盖应力与变形的分布情况,并通过CCS-Tool完成了屈曲强度校核,经加强后使舱口盖结构满足屈服与屈曲强度要求。同时,提出了舱盖直接设计的注意事项,为今后舱口盖设计提供一些参考。     

考虑惯性载荷的多用途船舱口盖强度分析

根据RINA船级社规范中关于舱口盖强度的要求,对某54500DWT多用途船的货舱舱口盖进行了强度校核.使用大型通用有限元软件MSC/Patran建立舱口盖结构有限元模型,计算迎浪和横浪状态下的集装箱惯性载荷以及风雨载荷,得到在这些载荷作用下的舱口盖应力分布情况,并利用CCS_tools工具对屈曲强度进行校核.最后提出了结构改进方案,讨论惯性载荷对舱口盖强度的影响。     

集装箱船舱口盖强度有限元分析方法

集装箱船的舱口盖是堆装集装箱的重要部件,其强度及可靠性关系到船舶航行安全。采用有限元分析软件MSC.PATRAN建立了舱口盖的有限元模型,基于有限元方法系统的分析了集装箱船舱口盖的结构强度,并分析了舱口盖限位器、压紧器等附件的作用及适用条件。本文可为集装箱船舱口盖的有限元分析提供指导及技术方法。     

16000DWT散货船货舱舱口盖设计

完成了16000吨级散货船货舱舱口盖的总布置以及舱口盖结构尺寸设计。在母型船的基础上完成了设计船货舱舱口盖主尺度参数。采用MSC Patran有限元软件直接计算方法完成了设计船舱口盖的结构尺寸。结果符合强度要求。     

2339TEU舱口盖反加强错位有限元分析及其优化

利用MSC Patran和MSC Nastran对2339TEU集装箱船舱口围的强度以及舱口围面板的剪力进行有限元分析,为有效评估面板的剪力,对面板采用实体建模处理。通过有限元分析得到的结论可用于指导集装箱船舱口盖反加强的结构设计;计算结果表明优化后的结构既满足强度又满足施工工艺。     

92.6m江海直达货船舱口盖结构强度分析

由于舱口盖在外部风浪载荷以及压载荷的情况下易引起舱口盖结构强度的破坏,影响船体整体性能,以92.6 m江海直达货船舱口盖作为研究对象,采用PATRAN/NASTRAN有限元软件,建立相应的有限元模型,考虑3种类型一样但数值不同的载荷:舱口盖上载荷按照第1、第2、第3块舱口盖依次压力为36.12、33.70、30.31 k N,根据规范的要求施加相应的边界条件,并根据规范许用应力的要求对计算结果进行了分析。计算结果表明本船的舱口盖结构强度满足规范的要求。     

集装箱船舱口盖结构强度计算分析

针对集装箱船舱口盖的结构强度问题,从规范计算和有限元直接计算两方面入手,根据UR S21A和船级社规范,结合营运装载特点,应用露天载荷和集装箱载荷重点评估盖板结构的应力水平和屈曲安全因子,计算结果表明,舱口盖结构尺寸主要由混装集装箱载荷和20 ft集装箱载荷工况决定,局部板格屈曲结果不满足衡准要求,提出的加强方案可有效提高舱口盖结构强度。     

干湿转换舱自动启闭舱口盖的设计及试验

针对ROV干湿转换舱耐压壳体的结构形式及试验需求,设计了供ROV出入的自动启闭舱口盖；利用PTC Creo软件建立了三维参数化模型,通过ANSYS有限元分析对自动启闭舱口盖进行了结构强度和刚度校核、舱口盖密封性能研究。通过在压力筒内进行了试验验证,证明了该舱口盖结构合理,工作可靠。     

大型船舶折叠式舱口盖结构优化设计

利用船级社规范公式设计的折叠式舱口盖,经常存在结构强度不足,不满足实际需求的情况。针对上述问题,对大型船舶折叠式舱口盖结构进行优化设计。根据原始方案分析舱口盖受力与变形特点,找出其中的不足,针对不足构建一个有限元优化模型,并对边界条件进行分析,在风雨载荷和集中箱载荷2种工况下,具体优化折叠式舱口盖结构,使其满足强度要求。对比结果表明:优化后的大型船舶折叠式舱口盖结构强度较优化前增加了14 MPa,基本达到了设计需求。     

超大型矿砂船舱口盖载荷的局部强度分析

介绍了一艘超大型矿砂船在施加舱口盖载荷工况下,对相关的横向强框结构局部强度进行解析法分析。通过有限元法对强框处屈服、屈曲强度进行分析评估和理论验证。对比了国际船级社协会(IACS)《船舶结构强度》统一要求第21条(URS21)规定的舱口盖载荷均布施加于舱口围和实际集中载荷的四种不同工况下的结果 ,依据结果进行了结构合理加强。其分析结果与加强方案对超大型矿砂船局部强度分析具有一定的参考价值。     

垂向限位器对舱口盖强度特性的影响分析

参照IACS UR S21的相关要求,在某散货船舱口盖结构强度的有限元分析中,对舱盖板之间垂向限位器进行了模拟,并讨论在垂向露天设计载荷作用下舱盖板之间铰链接缝处垂向限位器的关联程度对盖板变形和应力分布的影响。分析结果表明:垂向限位器能有效的限制舱盖板间的垂向相对变形;在建模中考虑舱盖板之间垂向限位器的关联作用,能准确反映舱口盖结构的变形和应力分布,使舱口盖结构的风雨密和强度设计更为合理。     

基于多岛遗传算法的舱口盖结构优化设计

为降低空船质量，提高经济性，针对某船舱口盖结构减重进行研究。采用拉丁方试验法建立样本空间，根据样本参数进行有限元模型求解。采用响应面模型法建立舱口盖结构设计近似模型，以规范中对应力和变形的要求作为设计约束条件，基于多岛遗传算法对某船舱口盖结构进行优化设计。结果表明，优化解收敛性好，可满足规范要求。     

舱口盖强度计算方法

在某集装箱舱口盖结构强度的有限元计算中，对舱口盖周围水平限位器和支撑块处的约束以及顶部压紧器处的关联程度进行了模拟，分别讨论了在垂向设计载荷的情况下，水平限位器、支撑块处的不同约束以及顶部压紧器的不同关联程度对舱口盖应力分布的影响，得出更符合实际情况的舱口盖结构强度计算方法。     

散货船舱口盖剩余强度

通过对散货船舱口盖极限强度的理论分析，采用了正交各向异性板及刚塑性模型进行了理论上的推导，并对7万t散货船的1号舱的舱口盖(两块对称滚动式)，进行了ILL66及IACS URS21(1998年版与上述ILL66的88议定书中载荷的量级相当)的外载荷的比较及线性和非线性的有限元分析。本文所采用的有限元的线性及弹塑性计算对实际的舱口盖进行评估的结果证明，IACS URS21(ILL66的88议定书)的标准比ILL66的标准有所提高。采用非线性有限元法是在初始设计阶段使用的可行方法。这些结果可供规范研制工作参考。     

基于均匀法的风雨载荷下折叠式舱口盖拓扑优化设计研究

本文以48500DWT散货船舱口盖为研究对象,提出改变传统折叠式舱口盖设计方法,引入拓扑优化的方法对舱口盖横梁腹板、纵桁腹板进行优化设计。通过ANSYS模拟仿真分析,找出最佳力传递路径的结构布置形式,根据优化结果提取节点信息,经过对拓扑优化后的模型进行二次优化,完善了拓扑优化的结果,使其材料布局形式更合理,研究结果表明,基于均匀法的拓扑优化方法运用于折叠式舱口盖的设计中,可改善舱口盖横梁腹板、纵桁腹板结构,保证其强度并且达到轻量化设计的目的,为舱口盖横梁腹板、纵桁腹板的结构设计提供参考依据。     

聚氨酯夹层板舱口盖振动特性研究

聚氨酯夹层板(SPS)因其出色的力学性能、减振降噪特性等在船舶建造领域得到了广泛应用。以船舶轻量化、高性能设计为目标,以64000DWT散货船钢制舱口盖为替代目标,采用聚氨酯夹层板设计新型舱口盖结构,基于有限元软件Ansys Workbench开展SPS舱口盖结构振动特性分析,研究其模态振型、谐响应和随机振动。通过与钢制舱口盖振动特性的对比研究,论证了聚氨酯夹层板在船舶减重和结构减振方面的优势与前景。研究结果表明:SPS舱口盖设计方案,在实现整体减重12%的情况下,使谐响应振幅降低75%;在1σ区域内,使随机振动的位移、应力响应分别降低了63.4%和76.1%。研究结果可以为船舶结构轻量化设计、舒适性改善等提供参考。     

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。