基于规范计算的油船中剖面优化设计

为降低船舶造价，最大限度地实现船舶的轻量化设计，基于船体尺寸优化的思想，以油船中剖面结构为研究对象，采用法国船级社规范计算工具Mars2000对油船中剖面进行结构定义和载荷计算，通过优化分析软件ISIGHT集成设计变量、约束条件、目标函数，建立参数数据流；开发基于协调共同结构规范（Harmonized Common Structure Rules, HCSR)计算的船舶尺寸优化系统，获得油船中剖面结构设计方案。优化后中剖面面积比原始设计减少6.4%，实现油船的轻量化设计。     

基于CSR有限元分析球扁钢等效方法研究

基于CSR的油船有限元分析中，球扁钢不可以直接进行疲劳及屈曲计算，需将其等效为L型材或T型材。规范要求保证等效前后横剖面面积及惯性矩特性与原球扁钢相同。而且在利用PULS进行加筋板屈曲计算时对其加强筋（如扁钢、L型材及T型材）有尺寸比例限制。依据上述要求建立了球扁钢等效优化模型，并采用相应优化算法进行求解。实例计算结果表明，所用方法基本保证了等效结果满足规范要求，并可以进行屈曲计算，达到工程应用要求。     

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。     

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。     

70000DWT油船的有限元分析

本文主要阐述为满足油船CSR(共同结构规范)要求,进行油船的有限元分析。文中选用了比较典型的双壳油船货舱结构来进行有限元分析,为油船的结构设计优化提供理论依据。     

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。     

满足油船共同结构规范的船底砰击加强分析

共同结构规范(CSR)对油船船底砰击的结构评估提出了明确而严格的要求,通过对规范条款的分析,归纳总结了CSR对船底砰击加强的具体要求,阐述了有效控制砰击、加强结构重量的手段。并以某Aframax型油船为例,从结构重量和施工工艺两方面,对抵御砰击压力的船底结构进行不同加强方案的比较分析。     

27000 DWT化学品/成品油船结构强度直接计算

为了满足双壳油船结构共同规范直接计算的要求,利用MSC Patran/Nastran和中国船级社开发的CSR直接计算软件CCS-Tools,对27 000 DWt化学品/成品油船进行货舱结构的整体有限元分析及高应力区域细化网格有限元分析。     

适应共同结构规范的30．8万t VLCC船型开发

708研究所以“经济、安全、环保”（ESE）为宗旨，开发了适应双壳油船共同结构规范（CSR）的30．8万t VLCC船型。文中介绍了CSR对结构设计的关键要求以及对总体设计的部分要求，并着重对VLCC总强度储备、中剖面设计和粗网格有限元分析等关键技术进行了分析，以期初步阐明CSR对VLCC结构设计的影响。     

超大型油船舱段结构强度评估平台

双壳油船共同规范JTP对于船长超过150 m的油船推荐采用有限元进行直接计算分析其强度。本文依据JTP中关于舱段有限元建模的要求,采用有限元软件ANSYS的APDL语言,建立了超大型油船三舱段结构强度评估平台。该平台对于同一种结构形式下的不同设计参数,均能自动实现建模、网格划分、边界条件和工况加载、求解以及主要构件的应力输出等功能;初步实现了基于直接计算的超大型油船舱段强度评估的自动进行,为超大型油船的初步设计和结构优化提供了舱段结构强度评估的基础。     

基于纵弯曲强度可靠性分析的船舶中剖面优化

研究基于船舶纵弯曲强度可靠性分析的全概率方法,以通过波浪载荷直接计算软件和船舶剖面强度信息计算得到的纵弯曲强度失效概率为目标函数,以相关规范对剖面构件的尺寸要求和剖面面积上限作为约束条件,通过MATLAB建立优化模型。并结合MATLAB集成的遗传算法工具箱对船舶中剖面进行优化设计。算例结果表明在剖面面积减小了0.38%的情况下,纵弯曲强度失效概率由原来的7.22×10-5降低为1.32×10-5,表明此方法用于船舶中剖面结构优化是行之有效的。     

基于共同规范的散货船屈曲强度评估

依据散货船共同结构规范的要求对某散货船船中区域主要结构进行屈曲强度直接计算,重点分析其屈曲强度,对不满足屈曲强度要求的板格进行加强,结果表明,共同规范对船体结构的要求更高。     

Assessment of IACS-CSR implicit safety levels for buckling strength of stiffened panels for double hull tankers

The present study aims at applying structural reliability methods to assess the implicit safety levels of the buckling strength requirements for longitudinal stiffened panels implemented in the IACS Common Structural Rules (CSR) for double hull oil tankers. The buckling strength requirements considered are used in the initial stage of the hull girder scantlings’ design to control the buckling capacity of longitudinal stiffened panels subjected to the compressive loads induced by the hull girder vertical bending. The following buckling collapse failure modes are explicitly considered in the design formulation: uniaxial buckling of the plating between stiffeners, column buckling of stiffeners with attached plating and lateral-torsional buckling or tripping of stiffeners.The paper presents the procedure used to assess the implicit safety levels of the strength requirements for the three buckling collapse failure modes above mentioned, which includes the optimization of the scantlings of the plate panels and longitudinal stiffeners in order to reflect the minimum strength required by the formulation. A first order reliability formulation is adopted, and stochastic models proposed in the literature are used to quantify the uncertainty in the relevant design variables. A sample of five oil tankers representative of the range of application of the IACS-CSR design rules is considered. The effect of corrosion in the implicit safety levels is quantified based on the three corrosion levels of the Net Thickness Approach (NTA) adopted in the design rules. Sensitivity analyses are also performed to quantify the relative contribution or importance of each design random variable to the implicit safety levels.     

基于人工蜂群算法的油船舯剖面优化设计

人工蜂群算法(ABC)是模仿蜜蜂行为提出的一种优化方法,通过各人工蜂个体的局部寻优行为,最终在群体中使全局最优值凸显出来,有着较快的收敛速度[1]。本文基于HCSR规范,以中剖面净面积最小为优化目标,以区域纵骨间距个数、板厚、型材尺寸、板缝位置为设计变量,采用ABC算法,建立了适用于油船的中剖面优化设计模型。以一艘32000DWT油船为例,对其进行了优化设计,优化结果验证了人工蜂群算法用于船舶中剖面结构优化的可行性和高效性。     

基于共同结构规范的油船结构分析方法

以VLCC为例，着重阐述了中国船级社（CCS）自主研发的结构分析软件CCS—Tools在共同结构规范（CSR）油船设计审图中的应用。IACSJTP油船结构设计程序是CCS最新研究成果，它将使人们从繁冗的CSR评估工作中解脱出来，从而通过先进完善的计算手段完成油船的设计和校核工作。     

半潜式生产平台立柱与上部模块连接结构设计优化及可靠性分析

半潜式生产平台是一种适用深海油气资源开发的主流装备,相比半潜式钻井平台,其在结构强度和疲劳分析方面有更高的要求。文章在规范设计及校核的基础上,采用三维结构有限元数值分析法,对半潜式生产平台关键结构优化设计和可靠性分析进行研究,以求平台关键结构区域应力状态更合理优化;基于蒙特卡洛法,针对海洋工程环境条件的复杂性和不确定性,引入载荷随机概率变化设定,进一步对关键结构进行可靠性分析及优化,以关注结构强度的可靠性。     

绿色油船发展趋势分析

以油船防污染为切入点,深入探讨单壳油船到双壳油船,再到共同规范时代油船的产生、发展变化,对未来绿色船舶发展浪潮中油船发展趋势进行分析,并针对业界应对绿色油船发展提出建议。