基于响应面法的船底纵桁结构优化设计

提出基于响应面法的船体结构优化方法,对一艘76 000 DWT散货船货舱段的双层底纵桁进行优化设计以验证该方法的实用性。在不同板厚尺寸、相同载荷作用下进行纵桁参数的敏度分析,选取适合的参数作为自变量。在计算出最大相当应力、最大剪切应力的基础上,应用响应面法的正交组合设计试验方法,得出该舱段船底纵桁最大应力与结构尺寸的函数表达式。以结构重量最轻为目标函数,在结构强度、规范要求最小厚度的约束条件下,对该舱段的船底纵桁结构厚度进行优化。     

协调版共同结构规范对船体局部支撑构件的影响分析

IMO GBS框架下的协调版共同结构规范（CSR-H）对船舶结构设计提出新的要求。文章分析CSR-H和CSR对散货船和油船局部支撑构件（包括板与扶强材）的规范要求差异,并针对典型CSR散货船和CSR油船进行CSR-H符合性验证计算,初步归纳CSR-H对船体局部支撑构件的影响规律,可为CSR-H的研究和应用提供参考。     

超大型矿砂船典型节点优化设计研究

以两条超大型矿砂船为例,采用节点细化有限元分析方法,对一系列高应力区域进行研究。以双层底局部短纵桁与内底/外底纵骨连接处、槽型横舱壁与纵舱壁相交处、边舱平面横舱壁水平桁趾部等位置为例,对应力集中节点的结构优化方案进行了比较计算,得到的结论对这些区域的节点设计具有一定指导意义。     

晃荡要求对散货船压载舱结构的影响探讨

协调版共同结构规范（CSR-H）对散货船液舱的晃荡强度提出新的要求。针对散货船专用压载舱,通过对晃荡载荷的规范计算,并结合实船统计数据对比,探讨了基于CSR-H的晃荡要求对散货船专用压载舱结构设计的影响,包括有效晃荡长度、有效晃荡宽度和构件尺寸等。     

B型LNG独立舱结构的计算分析

根据DNVGL规范要求,采用有限元方法对B型独立舱结构进行屈服和屈曲强度的校核。根据计算结果,对不满足规范要求的独立舱水平桁肘板趾端区域、靠近支撑装置、止摇装置和止泻装置特别是结构形状变化区域进行结构加强,加强后的独立舱结构可以满足规范要求。     

不同载重量散货船结构形式研究

通过有限元直接计算,对不同载重量散货船要求采用不同结构形式从理论上进行了一定分析说明.具体针对双层底板架, 底边水舱, 以及底墩下纵桁等结构进行分析, 找出热点应力所在之处, 并根据热点应力形成原因, 得出结构形式上的应对方法.     

同心圆柱壳耐压液舱结构弹塑性有限元应力分析

潜艇耐压液舱结构中某些区域的应力可能会超过材料的屈服极限,为了得出结构进入塑性阶段后应力分布的变化情况,本文利用ANSYS软件对这些结构进行了弹塑性有限元分析.通过实例计算发现,耐压液舱壳板有部分区域进入了塑性,与有限元弹性计算结果相比表明,液舱壳板中应力出现重新分布,应力峰值明显下降,应力分布趋于均匀化.计算结果和结论可供同行们参考.     

协调版共同结构规范对港口工况下散货船的影响分析

协调版共同结构规范（CSR-H）对港口工况下船体梁强度和船体构件局部强度的要求与先前的油船共同结构规范（CSR-OT）基本一致,而相比散货船共同结构规范（CSR-BC）有明显变化。通过对比分析CSR-H和CSR-BC对于港口工况具体要求的差异,并结合实船数据分析,阐述基于CSR-H要求的港口工况对散货船结构设计的影响;并探讨针对符合CSR-H的散货船,如何合理选取船体梁许用静水弯矩值和许用静水剪力值。     

油船底边舱下折角结构加强多方案优化设计

协调共同规范(CSR-H)对油船货舱区底边舱下折角细网格直接强度分析和精细网格疲劳强度分析提出了强制要求。以某大型油船货舱底边舱下折角有限元计算为例,探讨了四种货舱区底边舱下折角结构加强方案,为后续符合CSR-H规范的油船底边舱下折角结构设计提供参考。     

船舶典型节点的形状优化设计

船舶结构容易在连接构件处产生应力集中。采用子模型方法对应力集中区域进行精细化分析,并提出节点连接构件形状优化设计数学模型。基于节点子模型,分别以肘板和垂直桁的形状参数为设计变量,以关注区域结构最大Mises应力极小化为目标函数,采用Optistruct软件进行形状优化设计。计算结果表明,优化方案大幅降低了节点结构的最大Mises应力,同时应力分布更加均匀,为船舶节点结构精细化设计提供了参考。     

大型油船槽形舱壁结构形式设计及模糊综合评判

文章从规范设计角度入手,设计采用单面斜壁顶凳、双面直壁顶凳、双面直壁较矮顶凳和横舱壁无顶凳四种顶凳结构形式的槽形舱壁,并进行强度评估.在满足规范要求的前提下,考虑到最大货舱舱容、最轻空船重量、最小应力、最佳工艺性等主要技术指标进行模糊综合评判,优选出综合经济性最好的结构形式.     

协调版共同结构规范对阿芙拉型油船的影响分析

针对协调版共同结构规范与共同结构规范的差异,以阿芙拉型油船为目标船型,通过中国船级社的CSR-H软件,分别开展全货舱计算分析。通过描述性要求计算、舱段有限元分析、细化强度分析、疲劳强度筛选、疲劳强度计算,重点分析协调共同结构规范对该型船的结构设计影响,以及钢材质量的变化。分析结果表明：描述性要求对结构的节点形式以及纵向构件的改变较大,将会导致空船质量增加;而直接结算只是对局部强度有所影响,对空船质量增加有限。     

基于82000 DWT散货船的CSR-H规范研究

IACS发布的散货船油船协同共同规范CSR-H已于2015年7月1日生效。通过对新规范的解读研究以及与CSRBC规范的对比,总结了CSR-H的变化规律及新规范对结构设计产生的重大影响。通过82000 DWT散货船实船的升级设计,对比了两规范下实船结构尺寸和重量差异,为今后设计满足CSR-H的散货船提供参考。     

基于协调版共同结构规范的18万吨散货船结构设计

根据IACS2014年1月推出的CSR-H,对目前CSDC设计的18万吨散货船进行符合CSR-H设计。分别运用美国船级社的CA Stage 1程序和CSR-H Bulk Check Stage 2程序进行规范计算和有限元计算,给出满足CSR-H要求的货舱区结构重量对于CSR规范的增加量。主要内容如下：一、比较CSR-H与CSR对散货船要求的差异,分析CSR-H对散货船设计的影响。二、对货舱区各个横剖面进行规范计算,研究CSR-H对板材和型材尺寸的新要求,分析各结构部位与满足CSR船型结构存在差异的原因。三、应用直接计算法对全船货舱区进行屈服和屈曲强度评估,比较基于CSR-H要求的计算结果与CSR要求结构尺寸存在的差异。     

基于CSR中热点应力的散货船疲劳强度分析

基于散货船共同结构规范（CSRBC）的热点应力法，对一艘30000t级散货船内底板与底凳的斜板相交处进行了疲劳强度分析。通过对疲劳热点位置建立精细网格模型，采用中国船级社开发的软件CCS-Tools及英国劳氏船级社开发的SHIPRIGHT进行了热点应力分析及疲劳寿命计算。另外，还介绍了采用电子表格计算疲劳寿命的方法。     

有限元评估中人孔模拟方法合理性的研究

有限元评估中，对主要支撑构件腹板上的人孔，协调版共同结构规范（CSR-H）要求删除适宜的单元进行模拟。而针对与人孔无本质差异的开口，规范允许采用不模拟开口但修正剪应力的方法。不同的模拟方法会引起人孔周围不同的应力水平。文章分析应力差异产生的原因，并比较各方法下人孔周围的应力集中系数。最后从单元屈服利用率的角度评估不同人孔模拟方法的合理性。     

基于CSR-H要求的加筋板屈曲评估方法研究

对CSR-H屈曲规范与现有规范在方法论上的差异进行分析,针对系列典型加筋板结构,对CSR-H规范、CSR-OT规范、CCS钢制海船入级规范中不同屈曲评估方法及EPM高级屈曲评估方法等进行数值比较研究。通过典型实船结构的屈曲强度评估和规范影响分析,分析CSR-H屈曲规范对于未来船体结构设计的影响。     

CSR-H与CSR强度评估载荷的对比研究

对CSR-H 与CSR用于强度分析的载荷变化进行分析,对各载荷分量的包络值以及应用于等效设计波中的船体梁波浪弯矩、波浪剪力和外部海水压力、加速度等载荷分量的大小进行比较。分析货油舱、干散货舱、压载舱典型位置处的内部压力变化,并对载荷变化可能引起的结构要求变化进行分析和概括。