集装箱船的总纵强度与允许承受的最大静水弯矩

此文推导了用中国船级社1996年8月1日生效的《钢质海船入级与建造规范》建造的集装箱船舶允许承受最大静水弯矩的表达式，并强调船员用静水弯矩校核集装箱船舶总纵强度时，只能用“船舶纵强度计算书”的有关资料确定船舶允许承受的最大静水弯矩值。     

基于凸包模型评估不确定腐蚀对现役船舶剖面模数的影响

现役船舶都存在船体构件的腐蚀问题，由于影响腐蚀的因素很多而且不确定，造成腐蚀对船舶总纵强度评估的不确定性。本文基于凸包理论，建立了评估不确定腐蚀情况下现役船舶最小剖面模数的数学模型，并以现役散货船为例，计算得到考虑腐蚀不确定情况下船体横剖面最小模数的极值范围。     

总纵弯矩作用下的船体结构极限承载力分析

船舶航行安全是航海领域重点关注的问题之一,船体的总纵弯矩数值在不同情况下会发生变化,研究船体结构极限承载力是船舶安全航行的关键,为此提出总纵弯矩作用下的船体结构极限承载力分析方法。该方法利用有限元软件建立船体结构模型,计算船体结构总纵弯矩,以此为基础分别从船体梁结构挠度极限承载力和船体剖面平衡角度,计算结构极限承载力,并在有限元环境下展开多角度分析。结果表明,该方法可有效构建船体结构有限元模型,并有效分析船体结构不同总纵弯矩情况下,船体结构挠度极限承载力和中截面结构极限承载力分布情况,应用效果较为显著。     

长上层建筑计入船体梁总纵强度研究

目前许多船型设计长上层建筑,主船体舷侧一直延伸到上层建筑甲板。规范进行船体梁总纵强度评估时,会涉及船体横剖面剖面模数和船体梁弯曲正应力的计算方法。综合考虑上层建筑有效度和剖面折减系数,研究了长上层建筑参与总纵弯曲的船体梁理论,应用了长上层建筑和主船体弯曲正应力的计算方法,验证了该方法对具有多层长上层建筑甲板船型的适用性,可应用于对具有长上层建筑的船舶初步设计校核。     

考虑腐蚀影响的老旧FPSO船体总纵强度研究

以在渤海服役20年的FPSO为研究对象,分别采用水动力分析软件MOSES和SESAM计算其静水载荷和波浪载荷,进而得到船体所受总纵外载荷。依据《海上浮式装置入级规范》中关于腐蚀速率的规定计算FPSO在计入腐蚀后的船体剖面模数,根据《钢质海船入级与建造规范》中的相关规定,对FPSO在运营不同年限后的总纵强度进行校核,同时提出了改造加强的建议。校核结果表明:该船目前的总纵强度满足规范要求。     

基于NAPA大宽深比船舶总纵强度计算方法及分析

以大宽深比船舶为研究对象，根据梁理论基本原理，以某近海油船为实例，提出一套基于船舶设计软件NAPA进行总纵强度计算方法和步骤。并与传统手工计算结果相比较，结果表明该方法比传统方法具有较高的计算精度和效率。     

船体总纵强度问题的试验分析

为了了解上层建筑在船体总纵强度中的作用和各种不同航行状态下船体的总纵弯曲应力水平，本文通过试验方法对船舶在航行状态下的总纵弯曲强度进行了测试。通过对测试结果分析得出结论：长上层建筑在船体总纵强度中起着重要作用，顶浪和首斜浪是船舶航行的最危险的工况。     

FPSO总纵强度计算方法分析

对常规运输船舶,一般用规范给出的经验公式进行评估,而FPSO因为船型、装载,尤其是必须承受的波浪条件与运输船舶显著不同,在恶劣海况下必须用直接计算法进行评估,概要介绍静水弯矩、波浪弯矩、横截面模数的计算方法,并给出FPSO工程计算实例。     

腐蚀疲劳作用下的船舶极限强度可靠性分析

由于腐蚀和疲劳的综合作用,船舶舯横剖面模数随时间减少,造成船体结构承载能力降低。本文通过对腐蚀和疲劳作用的定量分析,提出一种船体结构可靠性的计算方法。建立随时间变化的腐蚀、疲劳及剖面模数的模型,并通过一阶二次矩法计算船体瞬时可靠性,得出了船舶全寿命期内舯横剖面的剖面模数、可靠性指标随时间的变化曲线。     

20.8万吨散货船总纵弯矩优化分析

本文总结散货船的各类典型装载工况,并针对散货船是否有首尾尖舱,分别梳理了影响总纵弯矩的决定性工况。以中国船舶及海洋工程设计研究院（MARIC）开发设计的20.8万吨散货船作为母型船,以优化总纵弯矩为目标,分析优化散货船总纵弯矩的多种途径,包括取消首尾尖舱、将底墩和顶墩改为压载舱、调整槽型舱壁的位置和方向、调整燃油舱在机舱和货舱区的舱容分布等。本文在分析如何优化总纵弯矩的同时,强调要综合考虑总布置、装载、浮态和规范要求。同时针对空船重量重心对总纵弯矩的敏感度影响进行定量分析,可为在船舶设计初期控制总纵弯矩提供一定参考价值。     

铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性研究

铝合金材料具有比重和弹性模量小等优良性能,铝合金上层建筑已广泛应用于高速艇与水面舰艇.本文作者应用有限元方法对铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性作了较为详细的计算,得到了在纯弯矩作用下铝合金上层建筑与主体之间的应力分布,及总纵弯曲应力在船舯剖面上的分布,并与钢质上层建筑的计算结果进行了比较.文中通过分析获得的一些结论可为铝合金上层建筑设计提供技术支撑.     

34万吨级FPSO的中横剖面鲁棒设计

本文对用于渤海蓬莱19-3油田的34万吨级FPSO的中横剖面进行了基于鲁棒性的优化设计.首先在传统优化设计的基础上,对主甲板处的最小剖面模数进行敏感性分析,发现主甲板的最小剖面模数对主甲板处的厚度最敏感.随后运用自适应步长随机搜索法,以主甲板处的剖面模数对主甲板厚度的偏导数最小为目标函数,根据DNV规范给出的约束条件,对FPSO的中横剖面进行鲁棒设计,以提高结构性能.     

UR S11A及UR S34对超大型集装箱船结构设计的影响

比较国际船级社协会（International Association of Classification Societies，IACS）制定的针对集装箱船总纵强度评估的标准“UR S11A”与集装箱船有限元强度评估工况的最低要求“UR S34”的差异，主要比较总纵强度评估方法、垂向波浪弯矩和垂向波浪剪力公式的差异。结合中国船舶及海洋工程设计研究院自主开发设计的某2种类型超大型集装箱船，计算分析UR S11A对集装箱船3个典型位置（船体0.25L，0.50L和0.75L处）纵向结构构件尺寸的影响，特别是对剪切强度的影响。同时，介绍UR S34的一些关键内容。     

全舰（船）统一姿态基准系统中甲板变形分析

为了研究舰船甲板的变形,此文对甲板结构进行了简化,建立了甲板受力的数学模型。分别在舰船处于中垂和中拱两种状态下,对舰船甲板受横向载荷、总纵弯矩及两者共同作用下的变形进行了计算。     

利用PCL语言查看船体剖面特性

PCL（Patran Command Language）语言为MSC.Patran的二次开发提供了强大的功能。利用PCL语言编写程序来计算船体剖面惯性矩、剖面模数及中和轴位置等剖面特性。     

海船结构的总纵强度可靠性分析

本文在研究船舶结构总纵度强度的外载荷和结构能力的概率模型的基础上,应用结构可靠性原理中的全概率法和改进的一阶二次矩法编制了计算程序。通过对5艘实船的计算,分析了这些船舶的实际安全水平,特别,根据ZC规范要求的最小强度的最大载荷作了可靠性分析,得出了这5艘船的最低安全水平。在改进的一阶二次矩法计算的基础上,给出一种与传统的确定性设计方法形式相似但比其更为精确的安全设计条件及其相应的强度减小因子和载荷放大因子计算方法,供结构直接设计强度校核所用。     

Scantling multi-objective optimisation of a LNG carrier

Numerous real-world problems related to ship design can be solved by various alternatives. However, the scantling design has conflicting objectives such as minimum production cost, minimum weight and maximum moment of inertia (stiffness). Therefore a multi-purpose solution had to be settled in order to meet all these requirements at once. Ship design is a complex endeavour requiring successful coordination of many different disciplines, both technical and non-technical. Basic design is the least defined stage of the ship design process and seeks to define the optimal amidships section structure. For that purpose, recent improvements have been made to a numerical tool in order to optimise the scantling of ship sections by considering production cost, weight and moment of inertia in the optimisation objective function. A multi-criteria optimisation of a LNG carrier is conducted in this paper to illustrate the analysis process. Pareto frontiers are obtained and results have been validated by the Bureau Veritas rules. The methodology presented in this paper has demonstrated its effectiveness in optimising scantling of ships at a very early design stage thanks to a management of critical problems usually studied at a later stage of the design.     

Nonlinear effects from wave-induced maximum vertical bending moment on a flexible ultra-large containership model in severe head and oblique seas

Vertical bending moment (VBM) is of crucial importance in ensuring the survival of vessels in rough seas. With regard to conventional vessels, wave-induced maximum VBM is normally considered to be experienced in head seas. It is conservative to determine the extreme VBM based on either numerical simulations or model tests in long-crested head seas. Extensive model tests have been conducted in head seas with focus on the nonlinear vertical responses in severe seas, and the measured results were compared with numerical calculations for validation. Unexpected phenomena, however, were observed during the model tests of an ultra-large containership. The maximum sagging and hogging VBMs were encountered in oblique seas. Furthermore, the significant wave height used in oblique seas was even smaller than that used in head seas. The nonlinear vertical load effects in oblique seas require further investigations for this particular vessel. Limited experimental results in oblique seas have been reported, in which the lateral responses were always more concerned than the vertical responses. Up to now, rare systematic comparisons of the nonlinear vertical responses between head and oblique seas have been published, especially when the hydroelastic effects are also accounted for. A 13000-TEU ultra-large containership model, which was designed by Hyundai Heavy Industries (HHI), has been tested in the towing tank and the ocean basin at the Marintek center in Trondheim. The experimental results in regular waves are first compared between head and oblique seas. The statistical characteristics of the VBM amidships under nineteen irregular wave conditions are then investigated. Next, the extreme hogging and sagging VBMs are compared under different wave conditions with focus on the extreme hogging VBMs. At the end of the paper, the uncertainties in the experiments are discussed.     

舰船甲板变形的理论研究

为了研究舰船甲板的变形,对其结构进行了简化,建立了舰船甲板受力的数学模型。分别在横向载荷、总纵弯矩及二者共同作用等3种情形下,对舰船甲板的变形特性进行了计算。计算结果表明,舰船甲板受力变形为mm级;在横向载荷作用下,舰首甲板变形最大;在总纵弯矩作用下,甲板的0.6~0.75间部位变形最大。     

高桩梁板式码头空间结构计算中忽略面板作用的方法

针对最新颁布的《高桩码头设计与施工规范》中的建议——高桩梁板式码头按空间结构计算时,宜忽略面板的作用来计算纵梁和横梁的内力,选取湛江某高桩码头工程的一个结构段为工程实例,采用有限元分析软件ANSYS建立多种空间结构计算模型,研究两种忽略面板作用的建模方法,并通过对比各模型的计算结果,分析高桩梁板式码头空间结构计算中面板刚度发挥的作用。对比结果表明:把面板的弹性模量设成一极小值是高桩梁板式码头空间结构计算中忽略面板作用较为简便且可行的方法,为高桩码头设计者提供了参考。