60m全回转车客渡船桥脚的有限元强度分析

以某60m全回转车客渡船为研究对象,以《钢质内河船舶建造规范》(2016)为设计依据,用有限元方法对该渡船桥脚结构进行校核。计算结果表明,桥脚结构强度符合规范要求。该结构强度分析方法为同类型船舶在桥脚处的结构设计、优化、强度加强提供参考。     

某船吊架及其支撑结构的有限元分析

在对某船吊架及其支撑结构做强度分析时,不仅要考虑吊架承受的作用在其上的静力作用,同时要考虑波浪运动产生的动载荷,以及风载荷对结构加强产生的影响。此吊架及加强不仅要满足常规船舶结构屈服强度及极限强度的要求,同时要满足MODU2012对结构强度的要求。对于吊架及加强结构的分析计算提供了一种新的思路和方法。     

49m全回转车客渡船吊臂结构强度分析

以某49 m全回转车客渡船为研究对象,以《钢质内河船舶建造规范》(2009)为依据,利用有限元方法对该渡船吊臂及吊臂所在处船体结构进行校核。计算结果表明,吊臂结构强度符合规范要求。该结构强度分析方法为同类型船舶在吊臂及吊臂处船体结构设计、优化、强度加强提供参考。     

系泊设备下结构加强的安全性设计

以某集散两用船为例,利用大型结构分析软件MSC Patran/Nastran,对该船尾部系泊设备下船体支撑结构建立尾部有限元模型,通过对系泊设备在各种组合载荷工况下的受力分析和强度计算,校核并完善加强结构设计方案,达到优选方案的目的,并满足相关规范要求,保证结构强度,保证船舶在运营中尾部系泊设备的使用安全以及对船舶尾部结构安全性的考虑。     

VLCC货油舱斜梯梯道孔设计与强度校核

为使船舶梯道和梯口在方便检修的同时能满足结构强度的要求,需在布置船舶通道时对梯道和梯口进行合理设置。针对某超大型油船(Very Large Crude Carrier, VLCC)货油舱内的斜梯梯道孔设计,对如何合理地布置斜梯及其梯口和确定梯道孔尺寸,以及如何采用有限元方法评估梯道孔强度并作相应的加强处理进行初步研究,为后续类似船型的斜梯梯道孔设计和开孔结构强度分析提供参考。     

夹层结构玻纤增强塑料双体船直接计算分析

考虑到夹层结构玻纤增强塑料船舶的结构强度数值仿真分析方法与一般钢质海船不同,采用层合板单元模拟玻璃钢复合材料和复合材料夹层结构,并参照中国船级社《海上高速船入级与建造规范》2015的最新要求,对某玻璃钢夹层结构双体游艇进行总强度有限元计算分析及评估,并对不满足规范要求复合材料构件提出改善夹层纤维增强建议。文中采用的分析方法和提出的建议,可为复合材料船舶的结构设计提供参考。     

LNG Ready方案下的VLOC LNG舱段结构直接计算方法

为满足船舶低硫排放要求，液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)Ready方案应运而生。结合超大型矿砂船(Very Large Ore Carrier, VLOC)LNG舱段的布置和结构特点，提出一种LNG舱段结构直接计算方法，并对该方法的若干要点进行研究，包括模型范围和要求、计算载荷和工况的选择等。以某VLOC为例，运用该方法进行LNG舱段结构的有限元直接计算，计算结果指出LNG舱段需要进行结构加强的关键区域。     

起重机基座支撑结构强度分析

依据《船舶与海上设施起重设备规范》(2007)和船舶结构图纸应用有限元方法进行支撑结构强度分析,确定模型范围和计算工况选取载荷和边界条件。对结构应力变形结果进行分析,确定主要破坏载荷和载荷传递的方式及强度不足的部位和原因。通过对结构加强方案进行直接计算,优选出3种满足结构强度和起重机正常工作刚度要求的加强方案,并进行加强方案的有效性分析,得到载荷传递和应力变化规律。从力学性能和施工工艺两方面对3种加强方案进行比较,确定出既满足强度要求又便于施工建造的加强方案。     

大型VLCC上层建筑整体吊装有限元分析

针对大型船舶上层建筑整体吊装过程中的变形控制问题,以某大型VLCC为研究对象,利用MSC.Nastran有限元软件对其上层建筑结构进行整体吊装强度有限元分析,得到各层结构响应,据此提出结构加强措施,有效降低了结构应力和变形。     

双燃料应用对大型油船总体设计的影响

以某艘采用C型罐的大型油船实船的设计为例,说明船舶所有人对双燃料船舶续航力的要求,分析液化天然气(LNG)的气体燃料获得比率fDFgas对船舶能效设计指数(EEDI)的影响,重点关注应用双燃料导致的消耗舱装载率和装载方式与目前《2008年国际完整稳性规则》和《散货船和油船共同结构规范》要求的不一致.阐明重心提高对船舶稳性,尤其是对《国际船舶载重线公约》破舱稳性的不利影响,说明对其进行早期验证的重要性;分析不同的消耗舱装载方式对结构强度的影响,建议不同船型应采用不同的装载方式;同时,就船舶的总布置和视线等方面的注意事项进行说明.     

DNV GL新规范对大型集装箱船结构设计的影响

从总纵强度、舱段有限元和典型结构局部强度三个方面解析了DNVGL规范与GL规范在集装箱船结构方面的内容差异。以一艘14500TEU集装箱船为算例，分析了DNVGL规范对大型集装箱船结构设计的影响。结果表明，DNVGL规范对于集装箱船的总纵强度和舱段有限元提出了更高的要求，而在压载舱边界结构和艏部砰击方面的要求相对于GL规范有所降低，存在一定的优化空间。     

尾滑道式小艇收放载荷与加强结构分析

某型海警船采用的滑道式收放小艇装置,可以使工作艇快速冲上母船或脱离母船,实现小艇安全快捷地收放。文中采用动力学方法,对小艇上滑道过程的载荷进行数值模拟计算,并进行了尾滑道加强结构的强度计算分析。模型计算与实船试验表明,该船的结构加强设计满足相关要求,为相似的滑道式收放系统结构设计提供一定的参考。     

船舶下舵承间隙及结构问题分析与对策

结合船舶下舵承在设计、安装和船舶营运过程中面临的问题,根据船级社相应规范和标准对船舶下舵承的规定,分析舵承间隙及结构,提出相应的解决方案。实践证明该方案可行。     

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。     

知识工程在船舶结构优化设计中的应用

针对船舶结构设计变量是涉及多种设计和约束条件的离散变量,造成结构优化的高度非线性、多峰性等问题,而且设计过程中需要设计规范和专家经验等知识支持,结合其具有很强的综合性、模糊性等特点,提出了基于知识工程的船舶结构优化设计方法。该方法利用知识工程与结构优化相结合,将获取的设计知识构建知识库应用于船舶结构优化设计,并通过知识工程技术实现参数化结构模型与优化数学模型的相互转化,降低结构优化设计对用户知识水平的要求。水密横舱壁结构的优化设计算例表明,满足约束要求的情况下,其结构重量在优化后比优化前降低了,保证了结构性能合理的同时实现重量最轻的目标;将结构参数化模型和数学优化模型结合在一起,为设计经验少的设计者提供了一种结构设计的捷径;实现了从不同资源中获取知识并应用于优化设计过程,促进设计能力的提高,降低优化设计过程对知识和经验的依赖。     

缓冲型球艏的艏柱设计计算分析

依据缓冲球艏设计要求,提出棱柱型艏柱设计方案,运用有限元分析软件LS-DYNA对采用传统艏柱与棱柱型艏柱结构的12 000 t油船进行船艏碰撞的仿真分析,发现棱柱型艏柱结构比传统艏柱结构球艏更易被压溃.     

大型薄膜型LNG船结构开发设计

在大型薄膜型LNG船的结构设计中,既要符合规范要求,又要满足船级社和船东的众多技术要求。在开发设计阶段,为满足船体结构强度、疲劳寿命和振动特性等技术要求,进行了针对性的计算和优化工作,为结构设计的合理性、安全性和可靠性提供依据。该开发设计工作为后期的详细设计和改进提供了技术保证。     

舰船维修设计概念与流程分析

针对舰船基地级维修特点,提出通过维修设计编制舰船基地级维修资料的解决途径和方法。在分析舰船基地级维修需求和国外维修设计现状的基础上,梳理出维修设计与总体设计、综合保障及维修性设计的关系,对舰船维修设计的目标、阶段划分、设计流程进行研究,分析得出维修设计各阶段工作要求、顶层文件要求、基地级维修资料的分类和内容,并阐述了维修设计管理措施的工程可操作性。     

基于PSO-BP神经网络的油船中部结构优化

以舱段质量为目标函数,以相关规范要求的板厚及应力为约束条件,通过灵敏度分析确定设计变量,对油船中部结构优化。构建基于粒子群优化的BP神经网络模型,并代替有限元分析确定应力与设计变量之间关系,从而对舱段进行结构优化。优化后舱段质量降低了4.2%,优化后的有限元分析结果表明满足规范要求,PSOBP神经网络模型在船舶结构优化设计中具有可行性。     

基于神经网络的船舶舵机控制系统设计

传统船舶舵机控制系统只适于控制对象是线性系统且时延和阶数等已知的情况,但在实际应用中,船舶舵机控制过程受船舶运行情况和航行环境的影响,属于随机过程.为此,设计一种新的基于神经网络的船舶舵机控制系统,依据功能要求设计船舶舵机的不同控制模型,再设计整体控制系统结构.通过设计4个不同层次的控制器结构,实现神经网络控制器的整体设计,利用神经网络算法对控制器中的参数进行学习和调整,神经网络控制器输出结果即为船舶舵机控制结果.实验结果表明,所设计系统控制效果好,不易受外界环境的干扰.