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。     

球扁钢穿孔节点工艺

在船舶结构中,球扁钢经常用作纵骨、肋骨、横梁和舱壁扶强材等骨架构件。这些构件在结构布置上往往与实肋板、强横梁,舷侧纵桁、甲板纵桁和水平桁材相直交,而需穿孔。一般纵骨架式的结构,在承受总纵弯曲方面较之横骨架式更加有效,因而被广泛采用。这就使得这类穿孔节点的数量大为增加。如我厂建造的一艘艉机型万吨级多用途出口货船(Sea Archetecture号)的货舱双层底等     

非规则甲板板架稳定性计算方法研究

研究表明,应用有限元程序计算非规则甲板板架的稳定性符合实船的结构承载状态,它比常规的甲板稳定性计算方法更精确,更合理,并指出,目前实船上采用的甲板板架布置可进一步改进,使纵桁,纵骨和横梁的布置更加合理,在确保甲板板架稳定性满足规范要求的基础上减轻结构的重量。     

17500 DWT化学品船水平槽型横舱壁设计

针对某采用水平槽形横舱壁设计的化学品船,从货舱区结构布置、槽形剖面形状设计、横舱壁支撑结构布置原则等方面对水平槽形横舱壁设计中的要点和难点进行讨论,采用有限元方法对水平槽形横舱壁结构进行验证,与垂直槽形舱壁进行优缺点比较。     

舱壁水平桁材的侧向稳定性

根据舱壁垂直扶强材的侧向稳定性计算方法同样的原理,作出了舱壁水平桁材(包括水平桁及水平扶强材)的侧向稳定性计算公式与计算曲线,可供油轮舱壁(平面舱壁或槽形舱壁)的水平桁或水平扶强材及货船深舱水平桁作强度校核之用。     

38000 DWT化学品船货舱舱壁形式及选型

化学品船运输的货物繁杂,更换货物时需要对货舱进行彻底清洗.为了减少货物残留和便于洗舱,货舱内的舱壁表面不设骨材,横舱壁和中纵舱壁通常采用槽形舱壁,在形式上分垂直槽和水平槽两种.基于38000 DWT化学品船,对横舱壁的垂直槽形和水平槽形进行研究,将两种舱壁形式在舱容、洗舱便利性、结构重量、设计标准及要求、舱壁材质及施工难度等方面的优缺点进行比较分析,给出设计上的建议.     

拖船拖钩系统局部强度有限元分析

拖船作为一种工程船舶,主要对没有动力或不宜使用动力的海上设施进行拖曳作业。拖船作业方式按水域可分为港口拖曳和开放水域拖曳,开放水域拖曳又可分为应急拖曳和正常拖曳。拖船在拖曳时拖钩系统承受很大的作用力,因此拖钩系统结构局部强度是拖船设计公司所关注的,然而,通过计算可以发现,拖曳系统下方的甲板纵桁在拖曳过程中具有较高的应力水平,因此对拖船甲板纵桁的合理设计也至关重要。本文对正常拖曳情况下拖船缆柱、缆桩和T型材甲板纵桁进行强度分析,并对响应结构进行结构优化,从而使拖钩系统强度满足规范要求。     

5万吨级成品油船典型节点设计优化

随着油船共同结构规范(CSR)的推出,对油船的设计和开发影响很大,但业界讨论的大多是对规范实施中的变化、计算方法及计算工具等,如何详细分析评估油船结构节点的强度则较少提及。在此,基于CSR给出的油船结构节点细化分析的实施要求及衡准,以某5万吨级成品油船的槽形横舱壁顶凳底板与舷侧水平桁相交区域和槽形横、纵舱壁顶凳底板十字相交区域为例,对节点不同设计方案进行计算,经比较分析取得符合CSR的结构要求和衡准的设计方案。整个方案设计的过程及对油船典型节点的细化分析,可供同行在节点设计中参考。     

不同补板形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验研究

对嵌入式和搭接式补板形式的船体纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能进行试验研究。首先建立舱段结构有限元模型,确定载荷工况并计算分析两种节点形式在相同载荷作用下的应力状态。在此基础上,通过简化得到纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验模型。对两种形式的结构进行疲劳试验。试验结果表明嵌入式补板形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能优于搭接式,可为舰船上纵骨贯穿舱壁结构处节点形式的设计提供参考。     

内河集散船舱口角隅甲板应力分析

以一艘长江干线新型集散两用船为例,采用CCS的COMPASS-IWS软件校核其总纵强度,得到全船强力甲板的纵向应力分布趋势,再用有限元方法建立舱段模型,分析其舱口角隅处舱壁结构设置对甲板应力的影响。     

基于舱段模型的大开口甲板结构稳定性分析与设计

针对某大开口舱段结构,采用有限元方法（FEM）对比分析3种计算模型位移载荷作用下第1层甲板纵骨轴向应力的分布.计算结果表明,该应力分布存在较大程度的不均匀性,采用双层板架模型或立体舱段模型能获得较准确的纵骨轴向应力分布.同时,分析2种基于稳定性要求的大开口甲板纵骨设计理念的优劣.为合理利用结构材料,均衡各区域纵骨的稳定性储备,建议在设计甲板纵骨时要考虑大开口甲板纵骨轴向应力分布的不均匀性.     

舱口悬臂梁结构模型试验与分析

本文通过将立体舱段舱口悬臂梁结构模型的六种形式在五种载荷作用下,对甲板结构各强力构件进行了应力测量。同时考虑到舱口范围内设置不同根数悬臂梁以及舱口端横梁中点处设与不设支柱的情况,对上下甲板悬臂梁及其加强肋骨、舱口甲板纵桁、舱口端横梁、悬臂纵桁及其加强桁材的受力情况进行了探讨,为船舶设计提供依据。     

无横撑、少制荡舱壁的VLCC货舱优化设计

在货舱横向强框架上应用拓扑优化和形状参数优化技术,不仅实现了VLCC纵舱壁垂直桁无横撑设计的目的,而且使货舱区结构重量减轻,建造工艺简化。通过合理布置货舱的横舱壁和纵舱壁,可以在实现制荡舱壁数量和长度最小化的同时,明显减小装载手册所有工况的静水弯矩包络值,从而提高船体的安全性。预计可以降低VLCC货舱区建造成本的5%以上。     

英国劳氏船级社消息

入英国劳氏级的赫雷玛公司的H114号运输驳最近用于运输菲利浦石油公司北海油田的莫林平台甲板结构整体,该甲板结构重达18,600吨。鉴于运输驳上每个支撑点的受力可达4000吨,平台甲板的设计者布朗·路特公司要求英国劳氏船级社对运输驳的结构布置进行特别检验,以保证运输驳在运输甲板结构过程中能保持入级要求。在选定H114号运输驳运输甲板结构时,该运输驳正在荷兰阿姆斯特丹的NSM船厂建造。在交船前,这家船厂已采用甲板上箱形纵桁,甲板下纵桁,横材和管形斜角支柱等,在放     

金属结构理论线标准的应用

介绍了《金属结构理论线标准》应用时的简便记忆方法 ,以及实际施工时在特殊节点情况下对该标准的应用 ,供有关人士参考将横舱壁上的角钢扶强材以其内缘为理论线。这样一来 ,舱壁扶强材的腹板就可以与甲板纵骨处在同一平面上 ,见图 3,既解决了肘板安装的困难 ,又使该处结构连接更加合理 ,从而增加了节点强度。图 1　某 5 4m石驳横舱壁与甲板的一个节点图图 2　以角钢外缘为理论线时的情形　　又如 :在检验另一条 4 8m石驳中 ,其甲板纵骨与横舱壁扶强材节点如图 4。此处 ,纵骨为⊥2 0 0× 875× 9。按理论线标准 ,应以靠近中心线的一边为理论线。横舱壁扶强材角钢折边朝向中心线 ,其理论线也就离开了中心线 ,此时 ,就出现了类似于上例的情形。虽然此时因纵骨为T型材 ,不致使肘板装配产生困难 ,但因腹板错开 ,节点也就明显不合理。所以 ,作者也提出了与上例同样的建议 ,被船厂工人采纳。需要指出的是 ,因该船有底纵骨L90× 90×10 ,还要注意将底纵骨的理论线也移到内缘 ,以保证与横舱壁扶强材之间节点的合理连接。类似情况 ,在船舶建造中时有发生 ,笔者认为 ,处理时 ,只要抓住主要矛盾 ,一切问题都可迎刃而解。3　结束语标准是经验的结晶、技术的升华、工艺的轨道、质量的验规。这句话给所有的标准作了系?     

22000吨级超宽浅吃水双桨油船结构设计关键技术

22000吨级超宽浅吃水双桨油船是目前世界上最大的加油船。文章简要介绍了该船的船型特点,阐述了该船结构设计的关键技术。针对该船超常规尺度的特点,采用波浪载荷预报及有限元直接计算方法计算其结构尺寸,并与常规尺度船舶进行比较发现二者结构尺寸差别较大。创新采用的只设顶墩不设底墩槽形舱壁设计满足结构强度、舱容和工艺要求,并实现舱壁轻量化设计。创新采用的"肋板/纵桁+半高桁材+局部支撑"半开放式槽形舱壁支撑设计,既方便了施工,又减轻了结构重量。采用多项轻量化设计技术,减轻了结构重量,降低了建造成本,提高了营运经济性。该船的超常规尺度结构设计对类似船型的结构设计具有一定的借鉴意义。     

22000吨级超宽浅吃水双桨油船结构设计关键技术

22000吨级超宽浅吃水双桨油船是目前世界上最大的加油船。文章简要介绍了该船的船型特点,阐述了该船结构设计的关键技术。针对该船超常规尺度的特点,采用波浪载荷预报及有限元直接计算方法计算其结构尺寸,并与常规尺度船舶进行比较发现二者结构尺寸差别较大。创新采用的只设顶墩不设底墩槽形舱壁设计满足结构强度、舱容和工艺要求,并实现舱壁轻量化设计。创新采用的"肋板/纵桁+半高桁材+局部支撑"半开放式槽形舱壁支撑设计,既方便了施工,又减轻了结构重量。采用多项轻量化设计技术,减轻了结构重量,降低了建造成本,提高了营运经济性。该船的超常规尺度结构设计对类似船型的结构设计具有一定的借鉴意义。     

巴拿马型73 000 t散货船横舱壁结构损坏分析和处理方法

以某巴拿马型营运散货船为研究对象,分析该船货舱区域横舱壁结构损坏的根源是设计结构计算应力超过许用值,通过细化有限元分析计算,对重压载舱横舱壁区域提出中间槽条加深方案,在槽形舱壁斜板同一平面的下墩结构内设置附加肘板,以降低因结构突变而产生的应力集中问题。     

不同扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验

采用试验形式研究矩形扶强材和削斜扶强材结构形式的某铝合金船体纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能。首先建立舱段结构的有限元模型(目标船纵骨采用6082铝合金,其他部分采用5083铝合金材料),确定载荷工况并计算分析2种扶强材结构在相应载荷水平下的应力分布状态。在此基础上,设计并开展实际板厚4点弯曲疲劳模型试验,获得试验模型在不同载荷水平下的疲劳失效循环次数,根据试验测得数据得到2种扶强结构形式的S-N曲线。试验结果表明,矩形扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能优于削斜扶强材形式,该结论可为舰船上纵骨贯穿舱壁结构处节点形式的设计以及5083、6082铝合金焊接结构形式(T型焊接和趾端焊接)的疲劳强度评估提供依据。     

大型油船槽形舱壁顶凳局部结构优化

根据三舱段有限元分析技术,对货舱区槽形舱壁分别采用不同顶凳结构形式后的应力进行比较。并在此基础上通过改变槽形横舱壁单面斜壁顶凳的倾斜角度,进行了局部结构参数优化分析研究,采用有限元方法,参考应力最大值、应力最小值和应力分布评价因子三种因素,确定了具体结构形式的相对最优倾角,对实船设计提供参考依据。