船体典型结构节点抗疲劳设计

利用抗疲劳设计优化方法对油船、散货船和集装箱船的典型结构节点进行分析,梳理若干典型节点的抗疲劳设计标准。部分典型结构节点如舱口角隅等的抗疲劳设计标准可作为疲劳校核的等效方法。在设计时,通过疲劳强度计算改进结构详细节点的设计,以保证船体构件的疲劳寿命能满足要求。     

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。     

浅谈初稳性高在油船共同结构规范疲劳分析中的应用

对比初稳性高(GM)的取值方法在油船共同结构规范(CSR-OT)和协调版共同结构规范(CSR-H)中的差异,分析初稳性高与船体构件疲劳寿命的关系:初稳性高与船体构件疲劳寿命负相关。统计分析不同船型的实际初稳性高与规范缺省计算值的差异,对于B/D较小的"窄高型"油船,装载手册中经修正的初稳性高与规范缺省计算值的差异较大。通过某"窄高型"巴拿马最大型油船计算案例说明,选择装载手册中经修正的初稳性高可显著提高疲劳寿命计算结果,从而简化节点设计或减小构件尺寸。     

FPSO上部模块支墩结构疲劳强度分析

模块支墩结构是上部模块与FPSO船体主甲板之间的连接结构,在模块支墩结构设计中除考虑上部模块自重、惯性力及风载等载荷,还应注意船体梁整体弯曲变形的影响,故在设计最初就应考虑支墩结构疲劳强度.该文通过对FPSO上部模块支墩结构的疲劳评估,基于线性疲劳累积损伤原理的简化疲劳评估方法,展开疲劳分析,并考虑了FPSO服役寿命周期内的各种工况,在此过程中借助有限元分析软件成功获得了疲劳评估中的重要数据.分析支墩结构疲劳损坏的危险区域及疲劳产生的主要诱因,分析结果可为后续支墩结构的详细节点设计提供借鉴.     

基于共同规范的散货船疲劳分析

疲劳是船体损坏的主要因素之一,在设计建造阶段提高结构物疲劳寿命具有重要意义。结合船舶在建造和营运中的经验与反馈,以船级社共同规范为指导,对散货船船体结构的疲劳分析进行了探讨。分析了二维情况下的纵骨疲劳,同时利用三维有限元方法对船体主要支撑构件的疲劳强度进行了分析和总结,对影响疲劳强度的一些关键因素进行了讨论。     

基于S-N曲线的5万t油轮疲劳寿命分析及优化

文章基于Miner-Palmgren线性损伤理论,设计S-N曲线,并采用散货船和油船共同结构规范中精细网格的有限元分析方法,对5万t油轮货舱进行疲劳寿命分析。针对疲劳强度不满足要求的货舱结构,提出了合理的加强和优化意见,使该船的疲劳强度满足规范和船级社的要求。     

IACS共同结构规范2020 RCP1屈曲规范最新进展

正油船散货船共同结构规范(CSR BCOT)是IACS各个成员船级社共同建立的一套先进的船体结构规范,是满足IMO目标型规范要求(GBS)的第一套船体结构规范。该规范是在原有的IACS散货船共同结构规范(CSR BC)和油船共同结构规范(CSR OT)基础上,通过尽可能协调对船体结构强度的规范要求而建立的,并于2013年推出。     

基于Excel-Mars2000-Isight平台的油船中横剖面结构尺寸优化

散货船和油船共同结构规范(CSR)规定了船体梁总纵强度、局部强度、屈曲强度、疲劳强度等要求。目前,对油船中横剖面结构尺寸优化的研究较多,但设计约束条件通常比较简单,较少考虑CSR中的多种约束条件和载荷,因此优化结果的实用性有待商榷。由于CSR规范条文较繁琐且不断更新,考虑利用船级社规范校核软件进行符合描述性要求的规范计算,在通用优化平台Isight中集成Mars2000软件,实现剖面尺寸自动优化。根据上述优化思路和流程,开发了基于Excel-Mars2000-Isight平台的油船中横剖面结构优化工具。     

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。     

基于JTP规范的巴拿马型油船舱段强度计算

大型油船的结构设计,需要将规范设计与直接计算结合起来,对主船体结构作强度校核以确定构件尺寸,对高应力区域做出必要的加强和改进措施,这就需要对船体中部结构进行三维有限元强度分析。以76000t巴拿马型油船为研究对象,依据《双壳油船结构共同规范》(JTP),采用MSC.Patran有限元软件建立该船中部三个舱段的有限元模型,计算JTP规范规定的船体舱段载荷,并选取JTP规范规定的一种计算工况B5进行结构强度评估。计算结果表明,在此工况下,船体强度满足JTP规范的要求,但一些局部结构还需要加强。     

基于HCSR散货船疲劳强度计算

针对《散货舱油船协调共同规范》(HCSR)中船体热点疲劳寿命评估部分,采用软件Veri STAR通过对某散货船的7个热点进行疲劳寿命计算,并与旧规范进行比较,验证了HCSR在疲劳寿命评估部分方法更严格,评估结果更保守。     

油船共同结构规范中的疲劳强度校核要求

介绍了IACS油船共同结构规范对船体结构疲劳强度校核的要求与要点,通过实例计算,表明CSR提出的对油船结构的疲劳寿命要求有一定的可操作性。     

114000t原油船折角点疲劳强度直接计算分析

以114000 t原油船为研究对象,对其底边舱下折角点的疲劳强度进行了有限元强度分析.首先,对比了双壳油船规范(CSR-OT)和散货船油船结构共同规范(HCSR)这2种不同规范体系下该点疲劳强度的差异,分析了影响内底板疲劳强度的主要因素;然后,就HCSR对油船新增的疲劳热点进行了分析,探讨了满足新规范下提高疲劳年限的具体方法.结果表明:HCSR要求更严格,疲劳年限更难满足,但对焊接型热点,可以从增加焊脚长度、板厚方面入手进行加强.     

船舶热点疲劳强度研究

以一艘71 000 t的散货船为研究对象,基于IACS的《散货船共同规范》和CCS的《船体结构疲劳强度指南》,采用热点应力法来进行疲劳强度的评估。对热点疲劳计算的结果进行分析和比较,指出用热点应力法进行疲劳强度评估时的影响因素。     

船体结构疲劳载荷计算中几个重要参数的探讨(英文)

基于线性累积损伤原理的船体结构疲劳强度评估方法已经在各种民船结构的设计规范中得到了广泛的应用,但其中疲劳载荷的计算方法和主要参数差别较大,导致结构疲劳寿命的评估结果具有一定的分散性。文中利用长期疲劳应力范围的Weibull分布和S-N曲线方法给出的结构疲劳寿命谱分析计算公式,通过理论分析和数值计算,分析了对结构疲劳损伤贡献率最大的长期应力范围所对应的超越概率水平,以及S-N曲线反斜率对该超越概率水平的影响。研究了不同超越概率水平下形状参数对结构疲劳寿命的影响,讨论了疲劳寿命对超越概率水平、形状参数和S-N曲线反斜率的敏感性。文中给出的一些结论对国际船级社协会正在进行的共同油船和散货船结构规范协调性研究具有参考价值。     

波激振动和砰击颤振对大型油船疲劳强度影响研究

文章给出线性波激振动和砰击颤振引起的大型油船结构疲劳贡献度的计算方法。基于三维线性水弹性理论可计算得到包括刚体和2节点的振动模态下的垂向弯矩的传递函数,采用谱分析法对某30万吨油船进行结构疲劳强度计算,分析波激振动对船体结构疲劳损伤影响;基于二维非线性波浪载荷程序（含砰击颤振的波浪载荷）,采用时域方法对该油船进行船体梁弯矩计算,分析砰击颤振对船体梁弯矩及疲劳载荷的影响;结果表明对于该类大型油船波激振动和砰击颤振对船体的结构疲劳损伤的影响不可忽略。     

HCSR对散货船疲劳强度校核新要求

基于目标型标准的油船和散货船协调共同规范HCSR（Harmonised Common Structural Rules）即将于2014年12月实行,其最大特色就是协调统一了散货船及油船这两种船型的一些规范条款。本文主要论述了在疲劳强度校核问题上,相对于散货船结构共同规范CSR-BC（Common Structural Rules for Bulk Carriers）,HCSR在载荷工况,疲劳寿命评估方法,典型热点分析方法,有限元热点插值方法,S-N曲线选取等方面的改进。     

某油船改造成双舷侧散货船结构强度直接计算分析

以某单壳油船改造的双舷侧散货船为例,按照CCS《双舷侧散货船结构强度直接计算指南(2004)》要求,对船体屈服和屈曲强度进行直接计算分析。结果表明,该船的改造设计方案是可行的,各种构件的屈服强度和板格屈曲强度基本可以满足规范要求。     

基于谱分析方法的月池角隅结构疲劳强度分析

随着海洋油气资源开发的深水化和海洋工程船舶的大型化,船体结构的疲劳强度问题日益突出,尤其是月池角隅区域结构的疲劳问题,一直是业内关注的热点。论述了谱分析方法的基础理论,并以基于谱分析方法的疲劳强度评估流程为主线,对疲劳强度计算的完整过程作了较为详细的说明。以某深水多功能水下工程船为例,基于谱分析方法对目标船月池角隅区域船体结构进行了细化节点的疲劳强度分析,计算获得其疲劳累计损伤度和疲劳寿命值,并对于疲劳危险节点进行了结构优化。该研究为类似月池角隅区域船体结构的设计提供了可行的方法。     

大型油船和散货船波激振动及其对结构疲劳寿命的影响

通过一艘大型油船和一艘大型散货船在水池中的波激振动模型试验,研究了规则波和不规则波中的船体波激振动现象,利用试验获得的短期海况下的高低频应力数据计算分析了波激振动对实船典型结构疲劳损伤的影响。在此基础上,通过对试验数据的规律性研究,提出了一种快速估算短期海况中船体波激振动特征及其对结构疲劳寿命影响的方法。利用该方法,结合几条典型航线的长期海况统计资料,研究了不同航线上船体波激振动对结构疲劳寿命的影响。研究结果认为:大型油船和散货船在压载状态下存在明显的波激振动现象,不同航线上的波激振动强度及其对结构疲劳寿命的影响差别较大;快速估算方法能够合理地评估船体在波激振动下的结构疲劳损伤,具有一定的工程实用价值。