江海直达船舶结构强度技术标准制定方法研究

基于"载荷第一"和"安全水平相当"的原则,按照载荷、结构、响应及衡准的路径,从方法论的角度阐述特定航线江海直达船舶结构强度技术标准的研发体系,为量身定制江海直达船舶技术标准提供技术支持,同时也为其它船舶结构强度技术标准的制定提供方法参考。     

特定航线江海直达商品车滚装船结构强度技术标准分析

基于特定航线江海直达船舶技术标准的研发体系,结合商品车滚装船的结构特点和承载特点,分析特定航线江海直达商品车滚装船结构强度技术要点,为江船直达船舶技术体系的完善提供技术支持。     

《特定航线江海直达船舶建造规范(2018)》发布

正为满足客户发展和应用的需求,中国船级社在《特定航线江海通航船舶建造规范(2017)》及《钢质内河船舶建造规范(2016)》的基础上,充分考虑江海直达船舶的航行水域环境条件及船型特点,纳入了设计载荷和结构强度、系固、机电设备、商品汽车滚装船及65m以下船舶相关技术要求,编制了《特定航线江海直达船舶建造规范(2018)》。     

特定航线江海直达商品汽车滚装运输的可行性与经济性

为加快长江经济带江海联运系统建设,切实推进舟山江海直达滚装运输发展,针对商品汽车滚装市场环境,梳理汽车行业产销现状,预测江海联运总体需求,明晰滚装营运基本格局。开展江海直达滚装运输技术经济论证,聚焦费用与时间综合指标,创新性地提出江海联运综合成本评价"3C"模型,模拟内河船、海船、江海直达船与北方航线、南方航线和长江航线的系列组合方案,从船舶所有人和货主的视角评价全程运输效益,指出舟山发展江海直达滚装运输具有可行性,汽运需求、行业竞争、船舶替代和技术标准等风险影响因素具有可控性。该研究可为江海联运研究提供技术路径,为江海直达船舶市场准入提供参考。     

江、海波浪联合作用下的江海直达船疲劳性能研究

[目的]疲劳损伤是船舶工程中常见的结构损伤形式之一。江海直达船的结构要求比海船低、比江船高,还要求承受在江、海水域航行时不同波浪载荷的作用,其环境载荷复杂,结构疲劳问题有待深入研究。[方方法]在某江海直达集装箱船的基础上,结合谱分析法,以若干个舱口角隅点作为研究对象,进行江海直达船的结构疲劳性能研究;参考中国沿海长期波浪载荷数据,计算不同校核点处的疲劳损伤规律,研究疲劳损伤关于各短期海况的分布差异。[结果]分析结果表明,海域疲劳损伤主要由有义波高为2.5~5 m和跨零周期为6~8 s的波浪所贡献。[结论]考虑了江、海波浪联合作用后,目标船舶的结构疲劳寿命显著增加,而对江海直达船进行结构疲劳研究时,仅考虑海上波浪环境是不精确的。研究结果可为今后江海直达船的结构疲劳设计提供依据。     

中国江海直达船舶设计的特点

介绍中国江海直达船舶的发展概况，对江海直达船舶的阻力、推进、适航性、操纵性以及船体结构重量等进行了分析，从而为该类船的主尺度选择、推进系统、船体线型、球首应用提供了一些设计考虑。     

宽扁肥大型江海直达船结构强度探析

本文以一宽深比达2.98的宽扁肥大型江海直达多用途船为研究对象,针对其超出现有规范宽深比的要求,没有适用规范的现状,对其进行了载荷直接计算和结构直接计算分析,保证了所设计船体结构的安全可靠性,对于宽扁肥大型江海直达船舶的船体结构设计具有重要的参考价值。     

关于江海直达船舶航行特征的探讨

通过对江海直达船舶及海船的操纵性能比较,从江海直达船舶入海航行、海船进江、江海直达船舶避碰三方面对江海直达船舶航行特征进行了探讨。     

船舶开口宽度对极限强度影响研究

主要针对江海直达集装箱船舶宽扁和大开口的特点,研究不同开口尺寸对其极限强度的影响.通过逐步破坏法验证非线性有限元在船舶极限强度计算上的可行性.在此基础上利用非线性有限元方法探讨这类大开口船舶在极限破坏时的崩溃机理和极值载荷,总结不同开口尺寸对极限强度的影响.     

CCS硬核助力江海直达

正随着长江经济带战略的实施,江海直达运输的经济和环保综合优势日益凸显。"十三五"期间,中国船级社利用自身技术优势,基于国际上先进的理念及方法论开展了江海直达关键技术、规范标准、船型开发等方面的研究工作,最终制订了适用于江海直达船舶的技术标准,研发了系列安全节能环保的江海直达概念船型,其载货量、节能效果、经济性等较现有的优秀海船都有了较大的提升。     

特定航线江海通航船波浪载荷研究

为了能对江海通航船型的结构强度进行合理评估,根据载荷第一原则,按特定航线所在的E1海区的波浪统计资料,对该海区船舶的波浪载荷进行了系统研究,并给出了航行于该海区江海通航船的波浪附加弯矩、波浪附加剪力、波浪水平弯矩及波浪扭矩的长期预报值.本文的研究结果已纳入中国船级社《特定航线江海通航船检验指南》中,对特定航线江海通航船的发展起到了积极的推进作用.     

江海通航船货舱结构强度有限元分析

针对某江海通航船的货舱结构建立有限元模型,利用APDL语言实现波浪载荷的自动施加。分析江海通航货船在满载出港和压载到港两种典型工况下货舱结构的应力水平,并将有限元分析结果同传统的梁理论分析结果进行比较。     

UR-S11A对大型集装箱船结构设计的影响研究

国际船级社协会针对集装箱船的新标准UR-S11A已于2016年7月1日正式生效,其对大型集装箱船结构设计的具体影响值得研究。以一艘13 500 TEU集装箱船为例,首先分析了UR-S11A相比UR-S11和劳氏船级社(LR)规范在强度校核上的差异,然后通过对总纵屈服强度、屈曲强度和极限强度的研究分析了新标准对船体结构的影响。结果表明,UR-S11A对在0.3~0.4船长处船体梁的总纵弯曲和极限强度的要求更高,部分纵舱壁板与外板的剪切和屈曲强度以及双层底桁材纵骨的屈曲强度受新规范影响较大。     

水面舰船总强度标准应用研究

由于现有国内水面舰船设计规范仅适用于船长160m以下的舰船,有必要提出适用于船长160m以上的水面舰船结构设计标准,本文着重讨论了水面舰船总强度标准,综合分析和比较了现行规范对总强度的相关规定,并在整船三维有限元强度分析的基础上提出了当船长超过160m并接近200m时船体的总强度标准的建议,最后给出了设计目标船的结构设计校核应用实例.     

大型船舶钨极氩弧重熔工艺应用

疲劳破坏是船体结构的主要破坏形式之一。改进结构节点的设计和施工工艺,可保证船体结构中受交变载荷作用的构件有足够的疲劳寿命。钨极氩弧(Tungsten Inert Gas, TIG)重熔是改善结构节点焊后疲劳强度的有效方法。与目前船上常用的几种改善疲劳强度的方法进行分析对比,对TIG重熔工艺的重要性进行充分论证,获得实施TIG重熔工艺的技术标准和操作要点。TIG重熔工艺不仅改善结构节点疲劳强度,而且为建造具有较长疲劳寿命的大型船舶找到一个行之有效的方法,可产生良好的经济和社会效益。     

Influence of different topological variants on optimized structural scantlings of passenger ship

For a multi-deck ships with extensive superstructures (such as passenger and cruise ships, RoPax, mega yachts, etc.) the global structural response can be particularly complex. The influence of the superstructure to the primary strength for those multi-deck ships must be considered from an early design phase. Main global topological parameters (e.g. size of side openings, position and stiffness of longitudinal and transverse bulkheads, etc.) have dominant influence on the shape of hull girder stress distributions over the ship height. The Taguchi concepts and techniques (FFE, orthogonal arrays, ANOVA, etc.) could be used to systematically study influence of multiple topological parameters on the global structural response obtained by FEM analysis. It also enables rational identification of the most dominant parameters and provide designer with the near-optimal level of each topological parameter for the defined design objective. It has been demonstrated how different topological variants can lead to different optimal structural scantlings w. r.t chosen design objectives (mass, VCG, etc.), using simplified full ship 3D FE model of passenger ship as an example. Structural design software MAESTRO and in-house developed framework for the design support system DeMak – OCTOPUS Designer were used as a structural optimization tool. This paper aim to extend the standard scantling optimization by introducing topological aspects as a first STEP in overall optimization procedure.     

自航绞吸挖泥船全船结构强度和总振动特性评估

绞吸挖泥船有着不同于常规船型的结构特点,其首尾均有很大的开槽来设置桥架和台车。主甲板上的大开口以及放置在船体上的复杂工程设备会使其在结构强度、变形和振动特性等方面不同于常规船舶。通过建立一艘自航绞吸挖泥船的全船结构和桥架结构的有限元模型,对全船结构在航行及工作状态下的总强度以及总振动特性进行了分析和研究,以期对该类型船舶的设计提供参考和依据。     

CSR和CSR-H的焊接系数研究

归纳和定性分析CSR和CSR-H的焊接系数,确定焊接系数的影响因素。提出焊接系数利用因子的有限元分析方法,确定焊缝强度的应力标准。进行了13艘CSR船舶船体结构焊缝应力的提取和焊接系数利用因子的计算,获得CSR船体结构各类角焊缝利用因子的统计结果。通过短柱和板条梁的焊缝强度试验,验证焊缝强度标准及焊缝应力公式的正确性和适用性。     

万箱集装箱船典型货舱结构极限承载能力计算

随着世界货运量的需求增加,集装箱船的大型化发展从未停止。近十年内,有2艘大型集装箱船先后在海上遭到极端载荷而丧失结构承载能力以致发生灾难性毁坏,给航运界敲响了警钟。为了避免今后大型集装箱船再次遭遇上述严重事故,保证营运中使用的安全性和航行时结构的可靠性,国际船级社协会专门针对集装箱船的规范要求进行修改,提高了载荷设计值,并且要求评估典型货舱结构的极限承载能力。本文针对万箱集装箱船典型货舱结构,基于逐步破坏法和有限元法,计算了垂向和水平方向的极限弯矩。结果表明,在初步设计阶段逐步破坏法有着快速高效的优势,但是考虑到载荷变化的多样性和船体结构的复杂性,还是需要应用非线性有限元法进行建模计算,给出最终评估结果。     

某公务船抗碰撞性能研究

公务船在领海和专属经济区执行维权执法任务时,存在较高的与其他船舶发生主动或被动碰撞的风险。为了准确评估公务船的耐撞性能,本文以某公务船为例,考虑多种计算工况,对目标船的耐撞性能进行动态响应计算,获得了机舱及首部区域的结构损伤、应力、能量吸收等动态结构响应,并计算获得被撞船达到临界状态时的极限撞击速度。研究成果可为公务船的防撞结构设计提供参考。