基于双缩尺比的桅杆振动研究

考虑桅杆缩尺模型制作需要兼顾几何高度和板厚两个因素,采用双缩尺比对桅杆缩尺模型进行设计,根据桅杆的相似理论推导了双缩尺比的可行性,基于patran软件建立桅杆原型和缩尺模型的有限元模型进行仿真计算,对比二者的模态频率、振型和振动规律,结果基本符合相似理论的推论,验证了基于双缩尺比桅杆模型设计的科学性与可行性。     

船舶上层建筑舱室噪声灰色预测

本文基于灰色系统理论,以5618箱集装箱船为母型船,利用灰关联分析法,分别确定了影响船舶上层建筑甲板平均噪声和各甲板舱室噪声的主要因素;采用非等间隔GM(1,1)建模的方法,分别建立上层建筑甲板平均噪声模型和各甲板舱室相对于甲板平均噪声的差值的模型,通过将两个模型的预测值求和来求得最终的上层建筑舱室噪声预测值.应用此模型对4100箱集装箱船上层建筑舱室噪声进行了预测,预测结果表明,用灰色预测方法对复杂的船舶上层建筑舱室的噪声进行预测是可行的,不仅能考虑多个因素的影响,而且具有样本少、预测快、精度较高等优点,尤其是在船舶开发设计的初期,较其它方法具有明显的优越性.     

大尺度桅杆结构缩比试验中的相似关系

基于双缩尺比,将桅杆视为变截面梁,提出大尺度桅杆结构缩比试验中总体强度和振动的相似关系。应用PATRAN软件,对桅杆结构强度和振动进行数值仿真,通过桅杆原型和缩比模型的对比分析,验证相似关系的有效性。     

双壳油船破舱原油泄漏缩尺模型相似准则

为使双壳油船原油泄漏缩尺模型试验能真实地反映事故原型,需确定各相似准则的重要程度。针对油舱原油泄漏过程,基于相似理论,采用量纲分析的方法推导较完整的相似准则数群,根据不同相似准则的组合建立3种缩尺模型。进行原型和不同相似准则缩尺模型的数值试验,并根据相似关系将缩尺模型试验的泄漏持续时间、泄漏总量等宏观泄漏特征参数反推回原型,与原型数值试验结果相对比。采用黏性流体动力学理论分析各种作用力对泄漏过程的影响。结果表明:弗汝德相似准则和雷诺相似准则是原油泄漏缩尺模型试验必须依据的准则,韦伯相似准则可不予考虑。在试验油品和原油密度相同的情况下,缩尺模型试验结果与原型最为接近。针对不同泄漏阶段,应采用不同的缩尺模型进行试验。     

舰船机舱火灾烟气自然充填特性模拟实验

在舰船机舱缩尺模型中开展一系列油池火实验,对3种尺寸柴油池火产生的烟气自然充填特性进行研究。为了解无通风条件下舰船机舱内的烟气运动过程,实验中对舱室内的温度分布、气体浓度以及能见度等关键参数进行测量。实验结果表明:舱室内的温度较低,且在竖直方向上不存在分层现象;舱室顶部区域烟气中的氧气浓度很低;舱室内能见度随着火源直径的增大而降低,当油池直径为0.3 m时,能见度迅速下降至2 m左右。     

舱室爆炸载荷作用下舷侧防护结构的响应研究

文章对舱室爆炸载荷作用下舷侧防护结构的响应进行了研究,对防护结构的破坏形式、纵舱壁的响应等进行了详细分析.在舱室爆炸载荷作用下,防护结构中以膨胀舱的受损程度最为严重,液舱往里结构受损程度较轻.受膨胀舱中隔板间距疏密影响的,主要是膨胀舱中甲板及横舱壁,液舱往里结构所受影响很小.     

舱室损伤仿真预报系统研究

研究了舱室损伤仿真预报系统的总体构成,分析了该系统中,数据库和模型库的数据表结构,建立了舱室的舱壁和甲板模型,再利用射线分析方法,研究了破片对于舱壁或甲板的穿透原理,构建了计算模型.最后利用VB仿真平台,对破片对舱室的损伤情况进行了初步仿真,为整个舰艇的仿真预报奠定了模型基础.     

船体振动响应预报

利用有限元技术对船体总振动、上层建筑整体和各层甲板局部自由振动频率及上层建筑振动响应进行了预报。介绍了用于振动计算的单层甲板模型、尾部上层建筑模型、全船模型和简化全船模型及应用实例。研究了上层建筑和船体之间的耦合影响，并根据具体算例对各种模型化方法的效果进行了评价。     

筒状桅杆结构强度的有限元分析及探讨

筒状桅杆在船舶上应用广泛,其形式多为外围加筋板和内隔板结构。文中以有限元方法对多种模型进行强度计算,探讨了影响筒形桅杆强度设计的一些因素,通过使用加强筋来加固桅杆的强度,得到各种结构形式的应力和重量,并通过计算对比获得最佳方案。计算结果与理论分析的一致性,证实该方法对提高桅杆设计中的合理性有一定参考意义。     

船闸输水系统流量系数原、模型对比分析

就船闸输水流量系数的原、模型成果进行对比分析,说明模型缩尺试验成果都小于原型。产生缩尺影响的原因,是模型阻力系数不相似所致。克服缩尺影响的主要方法是正模型试验成果,否则将可能对船闸输水系统规模、惯性水头和空化等产生不利影响。     

横向围壁设置对大跨度双层甲板弯曲特性的影响分析

针对大跨度单层甲板横向弯曲刚度偏弱的特点,探讨在2层大跨度单层甲板之间设置若干横向围壁,使其形成大跨度双层箱型甲板,并采用结构有限元数值分析方法对其进行计算,讨论设置横向围壁对大跨度双层甲板弯曲特性的影响.文中给出横向围壁间距与大跨度双层甲板变形和应力的关系曲线,引入了用于横向围壁结构初步设计的横向围壁载荷与其间距关系的有效承载系数.研究结果表明:设置横向围壁的大跨度双层甲板,可解决大跨度单层甲板横向弯曲刚度偏弱的问题.     

平台支撑的潜艇内部平面舱壁极限强度的模型试验研究

为了研究平台支撑的潜艇内部平面舱壁极限强度,根据实艇舱壁结构,按1∶2的缩尺比设计制作了一个舱壁模型,采用内压试验方法进行了模型极限承载能力的试验.利用国际通用的大型非线性有限元分析软件MSC/MARC,对舱壁模型进行了几何/材料的双重非线性的有限元分析,试验值与有限元分析计算值吻合良好.通过对模型试验结果的分析,得出了一些对指导潜艇平面舱壁结构设计有实用价值的结论.     

复合材料在海军舰艇上的国外应用现状及进展

随着军方努力降低舰艇的购置和维护成本、提高其结构和操作性能,自20世纪80年代中期以来,复合材料的应用日益增加。该文综述了近年来复合材料在海军舰艇上的国外应用现状及进展,包括在大型军舰如护卫舰、驱逐舰和航空母舰上的机械及其他装备,以及上层建筑、甲板、舰舱壁、先进的桅杆系统、螺旋桨、推进轴系、方向舵、管道、泵、阀等上的应用。     

空中爆炸下舰船桅杆结构动态响应的数值模拟

对某舰的桅杆结构及相关甲板,用Lagrange单元进行模拟,桅杆周围的空气用Euler单元进行模拟,Lagrange单元和Euler单元耦合界面采用一般耦合方法.运用动力有限元软件MSC/DYTRAN进行计算,欧拉方程求解时使用具有二阶精度的Roe求解器,用MSC/PATRAN进行前后处理,模拟了桅杆结构在空中爆炸下的全过程.从计算结果可以得到爆炸冲击波的传播过程,桅杆结构中各点的加速度、速度、位移、应力响应.分析爆炸冲击波的比冲量及靠近桅杆结构的冲击波峰值压力表明本文计算结果是合理的;计算中考虑了流固耦合效应,模拟出了冲击波的反射和绕流,更加接近实际情况.因此文中的研究,对桅杆抗爆设计具有一定的参考价值.     

某平底浅吃水船上层建筑应力集中分析及改善措施

对某平底浅吃水船上层建筑应力集中的成因进行了理论分析,并应用有限元数值计算方法对船体结构强度进行了三维有限元分析．根据计算结果对上层建筑前端壁与主船体的连接方式进行了优化．经实船检验,该优化设计提高了这类船舶结构的安全性,实用可行．     

LNG船用耐火型岩棉的研制开发与应用

针对LNG船的特性,研制开发了容重100kg/m3、总厚度为75mm的岩棉A60级耐火舱壁;容重100kg/m3、总厚度为50mm的岩棉A30级耐火舱壁;容重100kg/m3、厚度为50mm的岸棉A60级耐火甲板。经实船应用检验,该绝缘材料均满足LNG船防火材料的使用要求。     

FPSO模块支墩下甲板加强结构的快速设计方法

模块支墩的可靠与否直接影响整个FPSO的生产流程.模块支墩一般布置在强横梁或横舱壁与纵骨交接的位置上,并且一般在支墩所在的主甲板下设置加强结构,对其强度需要通过有限元分析校核.作者利用两个简单的力学模型,探讨了模块支墩甲板下加强结构的快速设计方法,指出了在何种情况下应对模块支墩下甲板作加强处理,同时也提出了加强结构构件的估算公式,经有限元分析验证,结果令人满意,表明该方法对解决实际工程问题有一定的参考价值.     

潜艇内部有平台支撑的平面舱壁极限承载能力非线性有限元计算

对由平台支撑的潜艇内部平面舱壁这种新型结构进行非线性有限元分析,得到结构的极限承载能力,分析结构上应力分布规律,探讨结构的塑性破坏机理。     

8400 DWT单货舱重吊多用途船总体设计研究

8 400 DWT多用途船是上海船舶研究设计院为美国船东INTERMARINE设计的一款单货舱多用途重吊船。该船采用两冲程低速柴油机驱动,适合全球航行运载集装箱、干散货、木材制品、钢卷、重大件以及危险品等。该船设有长度为60.9米的超长箱形单独货舱。货舱内设置1层二甲板,该二甲板可以放置在高度不同的两个位置并且可以作为谷物舱壁放置在船长方向上不同的三个位置。甲板左舷设有2台最大工作载荷为150吨的克令吊。联吊能力为300吨,不需要使用浮箱和固定压载。为了提高该船的操纵性,在螺旋桨前方设置了平板呆木。船体结构满足船东安全坐底的特殊要求。