15 000 t甲板驳船体结构强度计算与分析

应用有限元分析方法计算载重15000t甲板驳船在4个超大型沉箱的装载、运输及下潜过程中各工况下的结构强度并校核了稳定性。综合对该船的总纵强度、船体立体舱段的有限元分析，以及对横舱壁及舷侧进行的局部结构强度计算，得出了该船实际作业时比较合理的压载及下潜过程的指导性意见，并提出了局部结构加强建议，保证了该工程项目顺利完成。     

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。     

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。     

无顶凳槽形横舱壁附近甲板构件布置及型式优化

针对某MR型油船无顶凳槽形舱壁设计中,舱壁前后一档强框范围内甲板纵骨应力水平高,存在结构安全隐患的问题,基于有限元计算分析,通过多方案对比,探讨甲板结构布置形式对槽形横舱壁上端约束的影响,提出一种优化的甲板短纵桁布置方案及其端部连接型式,既可有效降低舱壁附近甲板纵骨的应力水平,又可解决短纵桁与纵骨连接处的疲劳问题。     

不同扶强材形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验

为了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，对此进行了试验研究。首先建立舱段结构的有限元模型（该目标船纵骨采用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两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，设计并开展了实际板厚四点弯曲疲劳模型试验，获得了试验模型在不同载荷水平下的疲劳失效循环次数，并且根据试验测得数据得到了两种扶强结构形式的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与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。     

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。     

槽型舱壁极限强度

在过去的十几年中,散货船的损失一直相当严重。其中槽型舱壁在海水压力作用下的崩溃是造成散货船失事的主要原因之一。本文采用通用非线性有限元程序ＡＢＡＱＵＳ,对槽型舱壁极限强度进行了数值模拟。考虑到散货船槽型舱壁结构的复杂性,文中首先讨论了计算模型范围,提出了以三个槽型加上下墩结构为计算模型,代表整个槽型舱壁。其次,计算并描述了槽型舱壁在侧向水压力作用下的弹性变形志弹性应力分布,以及舱壁局部与总体弹性屈     

散货船隔舱重载下极限强度简易计算方法研究

散货船在装载矿石等重货时,通常只装载在奇数货舱内,这就是所谓的隔舱重载工况。在这种工况下,中间舱的双层底结构除受到总纵弯曲作用外,还会受到邻舱重货引起的局部弯曲作用,而且该局部弯曲的作用会降低中拱状态下船体梁的极限强度。文章提出了一种简易计算方法,顶边舱结构和底边舱结构可以看作两根梁,双层底结构可视作正交异性板,运用双梁理论和正交异性板理论可推导出局部弯曲的影响。然后,考虑该局部弯曲的作用,用Smith法计算船体梁的极限强度。最后,将文中方法计算的结果与FEM结果进行比较,并对结果进行了分析。     

平面舱壁周界的焊缝研究

利用焊缝计算模型法、有限元法对CSR-OT规范中平面舱壁周界焊接系数进行实船验证,以一艘阿芙拉型双壳油船平面舱壁结构为例,在不同工况荷载作用下,计算出平面舱壁对内底板处焊缝的焊缝强度利用因子。两种算法的计算结果表明：规范中此处焊接系数满足强度要求且有安全余量。该研究对进一步理解CSR-OT规范焊接系数规格表具有一定参考价值。     

36100 DWT大湖型散货船结构设计特点

介绍了36 100 DWT大湖型散货船结构设计中遇到的有关总纵强度、局部强度、重量控制等问题。通过大湖型散货船与常规散货船的对比,着重分析了在总纵强度计算中的差异;货舱槽型舱壁在考虑部分灌装时,晃荡压力的校核;首次航行工况下,首部抗拍击强度的合理减免,以及减免的前提条件。因此在全船结构设计中,经优化布置及结构形式,有效地控制了结构重量。     

爆炸荷载作用下的舰船防护舱壁的承载能力(英文)

大型水面舰船的防护舱壁需要设计成工作在薄膜应力状态下.利用能量法推导了在爆炸荷载作用下防护舱壁塑性大变形的计算公式、探讨了防护舱壁的最大承载能力,对防护舱壁的设计要求进行了讨论.与国外发表的有关试验结果进行了计算比较,结果表明该方法具有一定的应用价值.     

爆炸载荷作用下舰船防护舱壁的薄膜效应研究

大型水面舰船的防护舱壁需要设计成工作在薄膜应力状态下.本文利用能量法推导了在爆炸载荷作用下防护舱壁塑性薄膜大变形的计算公式,给出了一个工程简化计算方法.并对防护舱壁的设计要求进行了讨论,与国外发表的有关试验结果进行了计算比较,结果表明两种方法都具有一定的应用价值.     

T型扶强材在横向载荷作用下的侧向屈曲

考虑船舱进水导致船体梁的结构崩溃而发生沉没的事故中舱壁是一个关键的环节,通过能量法导出舱壁扶强材在侧向静水压力作用下的弹性屈曲的临界载荷公式,与有限元数值计算比较,证明文中计算公式的正确、简单、实用性。     

加筋球冠结构在静动载荷作用下的动响应分析

借助ANSYS/LS-DYNA程序,分析加筋球面艏端隔壁在静动载荷作用下的动响应,求得了静动载荷作用下的球面艏端隔壁结构的动力响应;分析潜艇发射雷弹时发射管的转角变形,给出了潜艇发射雷弹时发射管转角变形的规律。分析时选用顺序求解法,即借助ANSYS对艏端隔壁结构进行静力分析,将其结果作为艏端隔壁结构动力作用下的初始条件,然后再借助LS-DYNA进行艏端隔壁结构的动力响应分析。通过大量的数值实验,并结合理论分析,最终给出了潜艇发射雷弹时发射管的转角变形规律。     

潜艇内部平面舱壁设计研究

对国内潜艇内部平面舱壁的设计现状进行了分析研究,补充与完善了水平大梁与垂直梁肘板处的弯矩与剪力的公式.采用优化设计方法完成了对舱壁板、水平大梁、水平大梁肘板、垂直梁、垂直梁肘板的全部设计计算,使内部舱壁的设计更合理、更科学.对舱壁板厚度的设置提出了控制条件,分析了舱壁板厚度、水平大梁腹板厚度、垂直梁腹板厚度、垂直梁间距对舱壁总重的影响.     

采用ANSYS分析斜顶桩驳岸结构的桩土相互作用

斜顶桩板桩驳岸结构是一种深水高桩码头接岸结构型式,驳岸结构与填土相互作用是一个被动桩与土相互作用问题。某深水港采用了斜顶桩驳岸结构,码头区为软土地基,土体的强度低、压缩性大,后方填土将作用于驳岸结构较大的土压力,其变形过程相当复杂。文章探讨了桩土相互作用的数值模拟方法,采用ANSYS有限元软件建立了驳岸结构与土相互作用的数值计算模型,并进行了填土过程的仿真分析,将侧向位移计算结果与原型观测值进行比较分析,在数值上和变化趋势上基本相似。     

破片侵彻作用下的波纹夹层板横舱壁结构响应分析

主流大型舰船的横舱壁结构以加筋板型式为主,但加筋板受制于其单层结构特点,较难提出新的设计。设计一种波纹夹层板,将其应用于大型舰船的横舱壁结构。采用有限元软件建立简化数值模型,研究在高速破片侵彻作用下的波纹夹层板横舱壁结构动态响应和破坏机理,并与传统单层加筋板横舱壁结构进行比较。结果表明,应用波纹夹层板,横舱壁结构的抗侵彻性能有明显提升。     

推力轴承结构形式对水下航行体振动与声辐射特性影响研究

针对带推力轴承结构的水下航行体,采用有限元与边界元耦合方法,建立水下航行体整艇流固耦合有限元模型以及水中边界元模型,利用ANSYS刚性域功能建立全舱壁式和半舱壁式两种推力轴承结构形式,计算他们所引起的整艇振动与声辐射特性,并且比较分析他们之间的差异.研究表明,全舱壁式推力轴承结构相比半舱壁式推力轴承结构有一定减振降噪效果.     

航行中船舶纵向齿轮机构机械效率的实验验证

船舶在波浪中航行时,船舶的总体弯曲变形会使沿船体纵向布置齿轮机构的轴承座中心距产生缩减,从而可能使齿轮机构处于双面啮合工作状态[1]。文献[2]推导了在该双面啮合工作状态时沿船体纵向布置齿轮机构机械效率的理论计算公式。本文着重以一种简单的实验测定方法对该理论计算公式进行验证。实验测定表明,理论计算结果与实验测定值接近,理论计算公式切合实际。