基于CSR-H规范的大型矿砂船艏货舱结构强度分析改进方法

基于CSR-H规范要求对大型矿砂船艏货舱结构进行有限元直接计算,实船分析发现,在某些压载工况条件下,按CSR-H要求进行剪力弯矩调整时,由于局部修正弯矩过大将造成船体艏部上甲板等结构局部大变形现象。结合大型矿砂船舱室布置、外载荷特点以及剪力弯矩调整计算原理,分析相关原因,提出改进方法,可有效避免矿砂船艏货舱强度分析中因局部结构大变形而造成计算结果失真的问题。     

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。     

CSR-H对3.5万吨散货船的影响评估

以3.5万吨散货船实船为例,主要通过SDP规范计算和DSA有限元计算,校核CSR-H对该船结构尺寸和质量的影响。在规范计算方面,主要核算不同工况下的轻货舱、重货舱/风暴压载舱的弯曲强度、剪切强度、极限强度和剩余强度对主要结构尺寸的影响。同时,对重货舱同时兼做风暴压载舱第三货舱的所有区域进行屈服强度评估和屈曲强度评估。     

基于CSR-H要求的加筋板屈曲评估方法研究

对CSR-H屈曲规范与现有规范在方法论上的差异进行分析,针对系列典型加筋板结构,对CSR-H规范、CSR-OT规范、CCS钢制海船入级规范中不同屈曲评估方法及EPM高级屈曲评估方法等进行数值比较研究。通过典型实船结构的屈曲强度评估和规范影响分析,分析CSR-H屈曲规范对于未来船体结构设计的影响。     

基于CSR的散货船最首尾货舱结构强度分析

参考散货船共同结构规范要求,研究最首货舱和最尾货舱有限元直接计算的若干要点,包括模型范围和要求、计算载荷和工况的选择和模型处理方法等。探讨共同规范屈服和屈曲强度评估准则,利用MSC Patran/Nastran和英国劳氏船级社(LR)的Shipright软件对某散货船的最首和最尾货舱舱段结构进行强度计算和评估,并提出加强方案,使其满足散货船共同结构规范直接强度分析的要求。     

油船底边舱下折角结构加强多方案优化设计

协调共同规范(CSR-H)对油船货舱区底边舱下折角细网格直接强度分析和精细网格疲劳强度分析提出了强制要求。以某大型油船货舱底边舱下折角有限元计算为例,探讨了四种货舱区底边舱下折角结构加强方案,为后续符合CSR-H规范的油船底边舱下折角结构设计提供参考。     

协调版共同结构规范对港口工况下散货船的影响分析

协调版共同结构规范（CSR-H）对港口工况下船体梁强度和船体构件局部强度的要求与先前的油船共同结构规范（CSR-OT）基本一致,而相比散货船共同结构规范（CSR-BC）有明显变化。通过对比分析CSR-H和CSR-BC对于港口工况具体要求的差异,并结合实船数据分析,阐述基于CSR-H要求的港口工况对散货船结构设计的影响;并探讨针对符合CSR-H的散货船,如何合理选取船体梁许用静水弯矩值和许用静水剪力值。     

超大型油船破损剩余强度可靠性分析

根据MARPOL公约,对CSR-H规定的破口范围进行概率分析。以一艘超大型油船为例,分别统计了单舱破损后各个肋位的静水弯矩概率特征和基于全球海况谱的一周波浪弯矩预报值;基于Smith法的船体梁极限弯矩计算软件,分别统计了各舱破损后极限弯矩的概率特征;采用改进一次二阶矩法,计算了各舱破损后的剩余强度可靠度。研究结果表明：机舱和首尾货舱发生破损后整船失效概率较低,中部货舱区域发生破损后整船失效概率较大,尤其在静水中垂破损工况下最危险,失效概率在10^-2量级。     

散货船剪力修正研究和数值模拟

从剪力修正原理出发,分析剪力修正对横剖面剪力Q的影响,证明修正后的剪力绝对值可能较修正前减小,也可能增加.通过与单跨梁和双跨梁类比,分别论述单个货舱和两相邻货舱剪力修正量的分布规律,解释修正后剪力曲线在横舱壁位置处的不连续性.通过有限元数值计算技术模拟一艘7货舱散货船在隔舱装载和重压载两种典型装载工况下的剪力曲线,验证分析的正确性.     

协调版共同结构规范对阿芙拉型油船的影响分析

针对协调版共同结构规范与共同结构规范的差异,以阿芙拉型油船为目标船型,通过中国船级社的CSR-H软件,分别开展全货舱计算分析。通过描述性要求计算、舱段有限元分析、细化强度分析、疲劳强度筛选、疲劳强度计算,重点分析协调共同结构规范对该型船的结构设计影响,以及钢材质量的变化。分析结果表明：描述性要求对结构的节点形式以及纵向构件的改变较大,将会导致空船质量增加;而直接结算只是对局部强度有所影响,对空船质量增加有限。     

破损船体梁残存强度的有限元计算模型研究

采用Abaqus软件建立多个非线性有限元计算模型,对完整和破损后的船体梁进行非线性有限元计算。通过与Smith方法的结果对比分析,确定船体梁残存强度非线性有限元计算模型和边界条件,并研究破口周围边界对残存强度的影响。     

一种适用于超大型油船的新的横撑结构设计研究

横撑是超大型油船(VLCC)特有的结构构件。协调共同结构规范(CSR-H)和永久检查通道技术规定(PMA)都对横撑提出了一些特殊要求。本文通过研究横撑的受力特征,提出了一种新的中心对称的横撑结构形式,推导了其剖面属性的计算公式；并据此设计了一种少横撑结构的超大型油船中部货舱结构布置形式,按最新协调版共同结构规范进行了直接强度评估；利用Abaqus非线性有限元计算软件,分析了中心对称横撑结构的抗屈曲特性。     

CSR-H与CSR强度评估载荷的对比研究

对CSR-H 与CSR用于强度分析的载荷变化进行分析,对各载荷分量的包络值以及应用于等效设计波中的船体梁波浪弯矩、波浪剪力和外部海水压力、加速度等载荷分量的大小进行比较。分析货油舱、干散货舱、压载舱典型位置处的内部压力变化,并对载荷变化可能引起的结构要求变化进行分析和概括。     

散货船双层底主要支撑构件描述性要求研究

对于船长小于150 m的散货船,协调版共同结构规范（CSR-H）及散货船共同结构规范（CSR-BC）对双层底主要支撑构件规定了描述性要求。通过力学原理分析规范要求的理论背景,并以某典型散货船为例,对比双层底主要支撑构件按规范描述性要求和有限元评估要求得到的结果差异。在此基础上,对CSR-H关于150 m以下主要支撑构件的描述性规定给出了修改建议,并结合交叉梁系的力学推导和数值计算等,对散货船的主要支撑构件的描述性要求进行建议和计算流程归纳,可指导设计初始阶段确定主要支撑构件的腹板厚度。     

船体梁极限强度非线性有限元计算方法研究

文章针对Dow 1/3比例护卫舰模型,进行多种方案的船体梁极限强度非线性有限元计算,通过与Smith方法和模型试验结果的对比分析,研究船体梁极限强度非线性有限元建模技术,给出一种较为准确高效的船体梁极限强度非线性有限元计算方法。对于完善《船体梁极限强度的非线性有限元方法计算指南》具有一定的参考价值。     

半潜式钻井平台承载力极限状态设计

以半潜式钻井平台为研究对象,研究承载力极限状态设计方法的应用。文中首先介绍了承载力极限状态、分析方法、强度衡准;然后基于非线性软件ABAQUS,以加筋板架为研究对象,对其极限强度有限元数值仿真的分析方法、初始变形影响、结果分析技术等进行研究,总结形成数值仿真分析技术。在此基础上,分析半潜平台结构模型、载荷模型、边界约束等,研究目标平台在横向分离、纵剪、纵扭三种变形模式下的极限承载力及变形模式;分析等效模型、加筋模型对计算结果、计算效率的影响,提出半潜式平台极限强度工程化数值分析技术。最后,基于部分安全系数准则提出完整半潜式平台结构极限强度衡准,并对目标平台进行评估;总结形成半潜式钻井平台基于承载力极限状态的结构设计技术。