308000DWT油轮上层建筑整体吊装应力变形测量分析

本文结合我司建造的308000DWT原油轮上层建筑整体吊装方案，利用上层建筑整体吊装过程的有限元分析结果，对产生应力和变形较大的位置分别布置应变片和百分表进行测量，从而实现对对上层建筑整体吊装全过程的应力和变形进行监控。     

船舶上层建筑薄板变形控制《广船科技》2000．2 P23～26

本文分析了上层建筑产生变形的原因是：①吊运变形；②装配变形；③焊接变形；④火工变形。对产生变形的四大环节提出了以下主要控制变形的工艺措施有：设计方面、下料加工方面，拼板方面、片体制作方面、分段制造方面和大合拢即总段和船台建造等方面具体详细的工艺措施并通过试验制定了各种焊接方法的焊接规范以及取得的良好效果，表2，图2。     

客船上层建筑薄板板架的变形控制与火工矫正

中小型客船上层建筑中的甲板及其下围壁通常都是薄板板架结构。薄板板架结构在冷热加工、大中小组装、焊接、吊运中都会产生各种变形。本文论述上层建筑薄板板架结构在预加工、薄板拼接、构件加工、小组装、分段组装中的变形控制,以及变形的火工矫正工艺原则和施工流程等。     

大型船舶上层建筑整体吊装方案有限元分析

针对某大型船舶上层建筑整体吊装拟定的3个吊装方案,利用MSC.Patran和MSC Nastran对结构在自重作用下的响应进行有限元分析,对得到的上层建筑应力和变形进行比较,选择最优方案。结果表明,吊点和吊钩的位置与数量均会对结构的应力和变形产生影响。研究结论对后续大型船舶上层建筑整体吊装方案设计具有较强的指导和借鉴意义。     

30．8万吨级VLCC上层建筑吊装强度有限元分析

利用MSC．Nastran软件对30．8万吨级VLCC上层建筑吊装引起的应力和变形进行校核，为上层建筑在完成内舾装后进行整体吊装的可行性提供了依据，可以用来指导大型上层建筑吊装方案的设计及优化。计算分析表明文中提出的吊装方案可行，结构响应满足强度要求。     

内河小型船舶上层建筑的薄板焊接

随着内河小型船舶的发展，钢丝网水泥船已逐步被钢质船舶所取代，钢质小型船舶的木质上屋建筑也由钢质上层建筑取代，主甲板以上的驾驶室，船员室围壁，顶棚等多使用3mm以下的钢质薄板。由于船舶的上层建筑要求风雨密结构，船舶设计的基本原则之一是减少自重，降低生产成本，因此，其上层建筑围壁及顶棚的钢质薄板结构多使用对接或角接焊缝形式，船体上层建筑是一个比较复杂的焊接结构，在手工电弧焊施焊过程中，3mm以下的钢质薄板焊接经常会产生焊缝烧穿及焊接变形等缺陷，影响施工质量及施工进度，从而直接影响生产企业的效益，以下就其产生原因及其预防措施作一简单阐述。     

复合材料上层建筑分段吊装方案力学仿真分析

采用有限元法对复合材料上层建筑分段吊装过程进行力学分析并提出合理的吊装方案以控制吊装过程中的变形和应力。考虑到复合材料上层建筑的特点,建立钢骨架和复合材料壳板组成的有限元模型,分析不同起吊约束对上层建筑变形的影响;选取偏于保守的约束条件,进行加载求解。通过计算,对分段结构进行合理加强,确保上层建筑在吊装过程中不发生过大的变形和应力。结合工艺要求,提出4种吊装方案,计算每种吊装方案下上层建筑分段的强度与刚度特性,优选出较为合理的吊装方案。在此基础上还将上层建筑简化为钢骨架模型,分析钢骨架的变形和应力,进一步验证吊装方的合理性,并校核连接钢骨架和复合材料板格的螺栓强度,结合工程实际给出了最优的吊装方案。     

复合材料上层建筑分段吊装方案力学仿真分析

采用有限元法对复合材料上层建筑分段吊装过程进行力学分析并提出合理的吊装方案以控制吊装过程中的变形和应力.考虑到复合材料上层建筑的特点,建立钢骨架和复合材料壳板组成的有限元模型,分析不同起吊约束对上层建筑变形的影响;选取偏于保守的约束条件,进行加载求解.通过计算,对分段结构进行合理加强,确保上层建筑在吊装过程中不发生过大的变形和应力.结合工艺要求,提出4种吊装方案,计算每种吊装方案下上层建筑分段的强度与刚度特性,优选出较为合理的吊装方案.在此基础上还将上层建筑简化为钢骨架模型,分析钢骨架的变形和应力,进一步验证吊装方的合理性,并校核连接钢骨架和复合材料板格的螺栓强度,结合工程实际给出了最优的吊装方案.     

散货船上层建筑振动的初步分析

上层建筑是船舶的重要组成部分,它所产生的有害振动会影响到船舶的安全,文章首先简要介绍了船体上层建筑振动的计算方法,然后建立了29 800 DWT散货船上层建筑的有限元模型,并采用不同网格密度进行了该结构的模态分析。计算结果和结论可为船舶上层建筑的可靠性设计方面提供参考。     

船体结构上层建筑设计计算中边界条件的处理

以一艘对上层建筑顶部特殊设备安装基座有较强刚度要求的工程船为例，采用多种模型范围和边界条件进行有限元对比计算，分析讨论主船体对上层建筑变形和应力的影响，以及边界条件对计算结果的影响。     

Influence of initial distortion of 3 mm thin superstructure decks on hull girder response for fatigue assessment

This paper investigates the influence of initial distortion of 3 mm thin superstructure decks on hull girder response and fatigue assessment. Part of the traditional superstructure of a prismatic passenger ship is replaced by thin decks with initial distortion amplitude of 0, 1 and 2 times the IACS limit value for thicker plates, i.e. 0, 6 and 12 mm. Both geometrically linear and nonlinear finite element (FE) analysis is used. For reference also traditional superstructure with 5 mm plate thickness is analyzed. Thin straight superstructure decks give 43% of weight reduction and carry approximately 30% less load than corresponding thick straight decks in traditional model. The load that is not carried by thin decks is divided between other traditional decks. The redistribution of forces also happens at the deck level between plates, stiffeners, girders and longitudinal bulkheads. The presence of initial distortion with the shape of one half wave between web frames and stiffeners causes an additional few percent-decrease in forces carried. The results and conclusions are similar for hogging and sagging loading conditions and differences between geometrically linear and nonlinear FE analysis are very small. This means time saving since the panel loading for fatigue assessment can be defined from geometrically linear hull girder response analysis without considering the initial distortions.     

用整船有限元模型分析方法计算舰船的总纵强度

当舰船设有长度较长但开口较多的上层建筑时,其船体结构的复杂性使船体总强度很难用常规的梁理论方法确定.本文采用整船三维有限元分析方法,通过整船加载和惯性平衡处理,计算出设计目标船的总纵弯曲变形和应力分布,以及上层建筑参与船体总纵强度的有效度,为船体总强度校核提供依据.     

水下爆炸冲击载荷作用时船舶冲击环境仿真

以某船的船体结构和型线为基础，建立有限元分析模型，利用ANSYS／LS－DYNA程序计算了船体在不同炸药当量、起爆位置、有限元网格划分时的冲击环境，分析了船体在不同工况下的冲击响应。计算结果分析表明：在一定的条件下ANSYS／LS－DYNA有限元软件计算水下爆炸冲击环境是可行的。所得主要结论如下：（1）流场中结构的存在导致冲击波的反射、绕射使流场压力偏小或偏大；（2）冲击响应沿船长方向非线性传播；（3）存在一个临界K值，当K超越该值时，船体冲击环境发生突变，产生全局性的冲击响应；（4）在上层建筑中，冲击加速度并非呈线性分布，冲击加速度的大小与上层建筑各层刚度有关；（5）由于上层建筑的刚度与船体刚度呈非连续过渡，故船体冲击环境在上层建筑上将发生畸变。     

船舶上层建筑振动的最优控制分析

本文讨论了最优控制理论在船舶上层建筑振动控制中的应用。文中将船体和上层建筑简化为相应的船体梁和上层建筑梁模型，并将上层建筑梁的振动响应处理为支承激励下的响应。用模态分析法得到船体梁和上层建筑梁的动力特性（固有频率和固有振型），再用模态（振型）叠加法得到受控前上层建筑顶端的稳态动力响应，接着根据最优控制理论，设定目标函数，求解Riccati方程，得到主动控制力，将其作用在上层建筑梁的顶部，用模态（振型）叠加法得到受控后上层建筑梁顶部的稳态动力响应。以一条50000吨的油船为算例进行数值仿真，受控后上层建筑顶部的稳态振动位移减小了30％，可见最优控制在船舶上层建筑的振动控制中是可行的和有效的。     

60m海监船铝质上层建筑建造法研究

本文就60m海监船铝质上层建筑分段建造采用的新工艺、具体的制造方案、分段吊运等方面进行介绍。     

上层建筑有效度分析

对于船舶结构设计中经常碰到的上层建筑参与船体总纵弯曲程度这个问题,即上层建筑有效度问题进行研究。有效度的正确计算判断不仅有助于上层建筑结构的合理布局,而且能避免各种裂纹的出现,提高船舶的使用寿命。现代工程设计常采用不同的近似计算方法来评估有效度,而这些近似计算方法的精确度及适用范围则需要通过试验来加以验证,以便给工程设计提供一定的指导。     

92500 DWT散货船上层建筑联吊方案设计

以92 500 DWT散货船上层建筑吊装方案为设计对象,针对该船厂上层建筑吊装必须由两台龙门吊联吊完成的实际状况,结合吊装条件及上层建筑结构特征进行上层建筑吊装方案设计。采用有限元方法对吊装载荷工况进行数值模拟,以验证吊装方案的可行性。     

船舶上层建筑整体纵向振动固有频率预报方法研究

文章推导了船舶上层建筑整体纵向振动固有频率预报公式,将上层建筑整体纵向振动固有频率视为由上层建筑根部刚性固定在主船体上的剪弯振动固有频率和上层建筑根部弹性固定在主船体上的刚体回转振动固有频率两部分串联合成,重点研究了上层建筑刚体回转振动固有频率计算公式中等效刚性系数的取法,并对剪切振动固有频率计算公式进行了修正,给出了考虑弯曲振动影响的修正系数计算公式。采用三维有限元模型计算了6600TEU集装箱船、112000t油轮、35000t散货船、PANAMAX型油船、31000t散货船和12000t货船六条船的上层建筑整体纵向振动固有频率以及剪弯振动固有频率和刚体回转振动固有频率,并且得到了各条船的等效刚性系数,绘制了等效刚性系数曲线。以52000t大舱口货船为例,采用本文方法计算其上层建筑整体纵向振动固有频率,与实测值较为接近,证明文中提出的方法是可行的。     

强力上层建筑的有效度及其设计

给出了两种上层建筑有效度的定义与关系；导出了模数与面积改变量的关系函数fw/α和维持等强度时减少与增加的面积比函数γ-α／α＋；利用上述两个函数对上层建筑等强度设计中的每个环节进行了分析，并讨论了有效度与中和轴的变化对强度的影响；最终给出了可供设计者参考的剖面等强度设计的一般指导性原则及整个上层建筑范围内的结构设计原则。     

上层建筑实现模块化的可行性分析

以模块化的思想分析了船舶上层建筑实施模块化设计和建造的可能性及可行性,并提出了上层建筑模块化的概念、系统思想、分类和组合的方法,最后以一艘７万吨级散货船为例,设计了上层建筑的几个模块,由此证明了上层建筑实施模块化是可行的。