超大型油船分舱方案优化设计研究

船体结构重量关系到经济性与环保性,是衡量船舶设计方案优劣的重要指标,为提高超大型船舶的市场竞争力,有必要开展超大船体轻量化设计。以一艘32万载重吨超大型油船为例,根据油船分舱布置的要求,在主尺度与船型确定的情况下,以降低总纵弯矩、减轻船体结构重量为优化目标,通过装载、完整稳性、破舱稳性、溢油指数、总纵强度的计算,对比分析多型式的分舱方案。重点研究变边舱分舱方法对降低总纵弯矩的效果及其规范适用性,分析变边舱分舱方案中的内壳舭部斜升角对总纵强度的影响,得到一型可同时降低在港状态中拱弯矩、航行状态中拱弯矩与中垂弯矩的变边舱分舱方案,以期应用于超大型油船船体结构的轻量化设计。     

Mini-capesize散货船结构设计概述

对115000 DWT好望角型散货船从结构布置、总纵强度、局部结构设计等方面作了系统的阐述。总纵强度方面概括了空船重量的估计、静水弯矩的分布、剪力的修正和高强度钢的使用范围;局部结构设计方面结合散货船共同结构规范要求,对全船的主要结构自下向上、从船中向船首尾逐一阐述。着重阐明了结构设计的关键点及注意事项,明确了设计优化的方向,并涉及永久通道的设计。对初次涉足需满足共同结构规范的散货船的设计人员具有一定的指导作用。     

大型集装箱船绑扎桥结构优化设计

为有效降低大型集装箱船的空船重量,针对绑扎桥结构轻量化设计进行研究。以某14500TEU集装箱船为研究对象,根据船级社规范要求针对结构设计方案进行有限元计算分析,依次从剪力墙布置、立柱设置和局部尺寸优化等三个层次对原始方案进行优化设计。研究结果表明,优化方案在满足船级社规范要求、保证堆重指标的同时有效降低了绑扎桥的结构重量。本文的设计思路和优化方法可以为今后大型集装箱船绑扎桥的结构设计提供一定参考。     

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。     

改善209000吨Newcastlemax散货船总纵强度的研究

对209000t Newcastlemax散货船市场和总布置做了简要介绍,通过改变209000t Newcastlemax散货船货舱纵向划分、下墩用途及压载舱舱容,探讨了各种措施下该船型总纵弯矩的变化情况,以此来改善其总纵强度,为优化船体结构、降低空船重量提供了有利条件,并指出总纵强度优化方向,为该课题进一步研究打下基础。     

基于复合材料层板轻量化方法的11m CFRP高速艇最优设计

保证层板结构安全性的同时,通过优化层板纤维含量的设计方法,实现船用碳纤维层板的轻量化。以小型船舶国际设计建造规范为基础,整合船用复合材料层板轻量化设计方法。将整合的设计方法应用到碳纤维材料中,并使用重新整合的方法对11m碳纤维高速艇(MMU-M Patrol 36)进行优化设计。研究结果表明:优化设计后MMU-M Patrol 36的船体质量,对比原设计方案,约减少12.5%。校核该艇总纵强度确认船体的结构安全性及所提方法在实际运用中的可行性。     

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。     

超规范散货船船体结构总纵强度有限元分析

对"超规范船舶"总纵强度的校核,规范上的经验公式及常规计算方法已不再适用。以某超规范散货船为例,采用全船有限元分析方法,利用SESAM软件建立水动力模型进行波浪预报并导出设计波,利用MSC.PATRAN建立全船结构有限元模型并施加设计波载荷、货物载荷等对船体结构总纵弯曲强度进行了计算评估。计算结果表明结构应力在许用范围内,且该方法能够准确地反映船体结构的变形和应力分布情况。设计者可以针对高应力区域进行局部加强,这对"超规范船舶"船体结构设计及优化具有重要指导意义。     

11.5万dwt散货船结构设计研究

针对IACS所发布的散货船共同结构规范(CSR),进行Mini-Cape型散货船的结构设计工作。为补偿该船扁平型横剖面的特征对总纵强度的不利影响,在设计前期对分舱进行了优化,控制了设计弯矩。在此基础上,结合CSR要求对结构设计进行了优化,开展了结构设计和强度校核工作,为控制全船空船重量奠定了良好的基础。     

12000吨自航全回转起重船强度分析和评估

以某12000吨起重船为研究对象,针对典型工况建立了三舱段与起重基座有限元模型,对其总纵强度和起重基座局部强度进行强度分析,得到了应力评估结果。在此基础上,分析了起重机圆筒式基座的受力特点,提出了关于结构设计的若干合理建议。相关结论对同类型船舶的结构优化设计具有参考意义。