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。     

船底主要支撑构件焊缝研究

参照钢结构中角焊缝设计方法,得出主要支撑构件角焊缝强度校核准则。通过有限元法与计算模型法求出一艘单壳散货船船底主要支撑构件焊缝的应力。计算结果表明,CSR-BC规范中此处焊接系数的设置满足强度要求,且两种算法计算出的焊缝应力数值相近;对验证现行CSR-BC规范焊脚高度的安全性以及优化焊接系数规格表具有一定参考价值。     

基于CSR的散货船主要支撑构件设计分析

基于散货船共同结构规范（CSRBC）的、船长小于150m的散货船，其主要支撑构件（PSM）按CSRBC计算要求的板厚偏大。考虑到CSRBC允许“对于船长小于150m船舶的主要支撑构件的强度校核可通过船级社认可的直接计算强度评估来进行”，该文采用了CCS的直接计算分析软件，以23000dwt散货船为实例，按照其主要支撑构件的实际设计尺寸，对其进行了强度校核，结果表明完全满足衡准要求。因此，这种方法可以作为基于CSR的该类散货船主要支撑构件强度校核的补充。     

水平荷载作用下变刚度多层框架码头空间特性及分配系数

采用桩基剪力法、弹性支撑刚性梁法等多种方法对水平荷载作用下的变刚度多层框架码头的空间特性及排架分配系数进行计算与比较分析,结果表明:桩基剪力法能更好地反映出结构的空间特性;在排架刚度变化幅度不大的情况下,弹性支撑刚性梁法的计算结果与规范中的排架分配系数接近。在此基础上,通过改变大刚度排架的刚度值及位置,得出排架间刚度差异、大刚度排架位置与分配系数的相互关系;分析空间特性及面板刚度对水平分配系数的影响。     

基于疲劳强度谱分析的火炬塔支撑结构设计

火炬塔是FPSO上主要装置之一,火炬塔支撑结构的疲劳强度是结构设计重点关注的对象。在介绍疲劳谱分析方法及BV-Homer软件的基础上,总结整理出基于该软件的疲劳谱分析的基本流程,利用BV-Homer软件对火炬塔支撑结构原设计方案的疲劳损伤进行了分析校核,根据计算结果对支撑结构设计方案进行了修改。研究表明：原设计方案的疲劳强度不满足规范要求,修改方案的疲劳寿命大幅提高,满足规范要求;火炬塔支撑外侧主管及外侧热点的疲劳损伤较大,设计时需要重点关注;增加肘板、热点区域结构板厚是提高疲劳强度的有效方式;基于谱疲劳分析的结构疲劳强度分析方法可应用于其他类似结构。     

非对称围壁加强对耐压圆柱壳孔口应力影响分析

由于单壳体水下航行器开孔加强结构受到外形限制,需采用非对称的围壁进行加强。本文采用数值分析方法,建立典型单壳体开孔非对称围壁加强结构有限元模型,开展仿真分析研究。通过调整非对称围壁高度,对比分析圆柱壳开孔孔边应力值,研究不同高度围壁对于孔边应力集中的影响,获得了非对称围壁加强结构的应力变化趋势,并与对称围壁加强结果进行对比,探究了适用于非对称围壁加强的设计方法,为以后工程设计提供技术支撑。     

桩基布置对高桩码头撞击力分配的影响

通过建立包含船、护舷、码头的有限元模型,给定船舶的靠泊速度模拟了船舶靠泊的全过程,得到更符合实际情况的船舶撞击力变化曲线和码头结构的动力反应。研究发现因为叉桩扭角的影响,横向的船舶撞击力在码头较薄弱的纵向也会产生较大的纵向力,最大可达撞击力峰值的6%~8%,这是规范所不曾考虑的。通过对比5种不同的桩基布置方式的分配系数,可得出全对称布置方式优于非对称布置方式的结论。     

差异荷载环境下基坑内支撑选型研究

本文以某非对称荷载条件下基坑为例,对比分析四种不同布置形式的内支撑的内力和变形,确定此类基坑较为合理的内支撑布置形式。结果表明,非对称荷载条件下基坑支护选择圆环内支撑体系是科学合理的,圆环内支撑对变形的控制十分有效;合理布置连杆及角撑可以大幅降低非对称荷载对内支撑内力变形的不利影响。     

协调版共同结构规范对船体局部支撑构件的影响分析

IMO GBS框架下的协调版共同结构规范（CSR-H）对船舶结构设计提出新的要求。文章分析CSR-H和CSR对散货船和油船局部支撑构件（包括板与扶强材）的规范要求差异,并针对典型CSR散货船和CSR油船进行CSR-H符合性验证计算,初步归纳CSR-H对船体局部支撑构件的影响规律,可为CSR-H的研究和应用提供参考。     

基于共同结构规范的主甲板纵向结构疲劳简化评估方法

针对主甲板区域是油船和散货船疲劳评估的重点区域,而规范的疲劳评估方法较为繁琐的问题,针对油船和散货船主甲板区域主要承受纵向应力的疲劳节点,提出基于散货船和油船共同结构规范的疲劳强度简化评估方法,通过在设计初期对"船体梁疲劳剖面模数"或"许用应力集中系数"的控制,使得主甲板构件的疲劳强度能得到基本满足,实船算例验证表明,该方法合理实用,在设计初期可以采用此方法控制船体梁结构尺寸,以避免后期因详细疲劳计算结果不满足规范要求而引起船体构件尺寸等的大量修改。     

曲面孔板反射系数试验研究（英文）

A set of experiments is carried out in a towing tank to study the effects of the curvature of perforated plates on the wave reflection coefficient(Cr). The curvature of a perforated plate can be changed by rotating a reference perforated plate about its origin point according to the parabolic equation y=-x~2. A plunger-type wave maker is used to generate regular waves. The reflection coefficients are calculated using Goda and Suzuki's(1976) method. The results are compared with those of vertical or sloped passive wave absorbers. The comparison shows that a perforated plate with a curved profile is highly efficient in terms of reducing the wave reflection coefficient. A correlation is established to estimate the reflection coefficient of curved perforated plates as a function of both flow and geometry characteristics.     

Experimental study on reflection coefficient of curved perforated plate

A set of experiments is carried out in a towing tank to study the effects of the curvature of perforated plates on the wave reflection coefficient (C _r ). The curvature of a perforated plate can be changed by rotating a reference perforated plate aboutits origin according to the parabolic equation y=?x ². A plunger-type wave maker is used to generate regular waves. The reflection coefficients are calculated using Goda and Suzuki’s (1976) method. The results are compared with those of vertical or sloped passive wave absorbers. The comparison shows that a perforated plate with a curved profile is highly efficient in terms of reducing the wave reflection coefficient. A correlation is established to estimate the reflection coefficient of curved perforated plates as a function of both flow and geometry characteristics.     

在纵向压力作用下有初挠度的长矩形板的极限强度和有效宽度

本文应用薄板大挠度理论,对有初挠度的长矩形板在纵向压力作用下的屈曲后行为进行近似分析,推导出计算板的极限强度和有效宽度的理论公式。然后作适当简化,提出了计算板的折减系数的实用公式。该公式与美国海军用的Frankland公式很接近,与驱逐舰的实船破坏试验结果吻合,与国外板的试验结果及F aulkner公式也接近。鉴于我国沿用的苏联船舶结构力学手册中相应公式计算的折减系数值偏高,作者推荐本文提出的实用公式作为我国计算纵骨架式舰体纵向受压板的折减系数的公式。     

水火弯板局部收缩和整体变形的理论分析

简述水火弯板成形原理，分析了曲板局收缩与整体成形关系确定的重要性，应用分段圆弧样条函数拟合曲板的辊轧线。推导了两种典型双向曲度板和扭曲板的整体成形所需局部收缩量的计算公式，给出两个实船板算例，讨论误差产生的原因，提出了下一步研究内容。     

加筋板的大挠度塑性动力响应研究

对加筋板的大挠度塑性动力响应进行了理论研究,应用单轴对称截面的线性化轴力-弯矩交互作用曲线和相关联的塑性流动法则推出了梁达到塑性弦状态所应满足的挠度条件.此外,详细地分析了梁在不同载荷情况下可能的运动模式.最后应用本文理论和有限元软件ANSYS、ABAQUS/Explicit对四边固支单向加筋板结构进行了求解.     

Dynamic plastic response of clamped stiffened plates with large deflection

Study on the dynamic response, and especially the nonlinear dynamic response of stiffened plates is complicated by their discontinuity and inhomogeneity. The finite element method （FEM） and the finite strip method are usually adopted in their analysis. Although many useful conclusions have been obtained, the computational cost is enormous. Based on some assumptions, the dynamic plastic response of clamped stiffened plates with large deflections was theoretically investigated herein by a singly symmetric beam model. Firstly, the deflection conditions that a plastic string must satisfy were obtained by the linearized moment-axial force interaction curve for singly symmetric cross sections and the associated plastic flow rule. Secondly, the possible motion mechanisms of the beam under different load intensity were analysed in detail. For structures with plastic deformations, a simplified method was then given that the arbitrary impact load can be replaced equivalently by a rectangular pulse. Finally, to confirm the validity of the proposed method, the dynamic plastic response of a one-way stiffened plate with four fully clamped edges was calculated. The theoretical results were in good agreement with those of FEM. It indicates that the present calculation model is easy and feasible, and the equivalent substitution of load almost has no influence on the final deflection.     

船体梁极限强度计算中的曲板“硬角”属性

为了解决极限强度计算时曲板能否作为硬角单元的问题,从曲板屈曲的规范公式出发,讨论曲板屈曲与几何参数的关系。采用非线性有限元程序对具有不同初始缺陷的多组曲板进行极限强度计算,研究初始缺陷对曲板极限屈曲强度的影响。依据是否发生屈曲,给出判定曲板归属硬角单元的判据。     

固支方形板在水下爆炸冲击波载荷作用下动态响应数值仿真研究

舰船在实际海战中的抗打击能力是舰船生命力的重要指标.板格是舰船结构的基本组成单元,为了研究板格在爆炸载荷作用下的承载能力,采用数值方法研究了正方形板在水下爆炸冲击波载荷作用下的动态响应,分析了板的变形模式,研究了板厚和爆炸冲击因子对板的最大变形绕度的影响,推导出简单适用的经验公式.     

水下上弧形板结构的水动力特性研究

文章应用边界单元法,依据波浪绕射和辐射理论研究了一种新型的板式防波堤结构—上弧形板结构。研究中通过与另外三种板式防波堤结构(下弧形板结构,单板结构,双层板结构)的对比,验证了这一新型结构具有更好的消波效果。文中重点分析了这种新型结构的散射波浪力、透射系数和反射系数,并且为了进一步揭示这种结构的消波原理,对该结构周围的流场进了分析。研究发现：（1）上弧形板结构在横荡方向上所受波浪力最小。（2）当潜深波高比为0.05时,该结构的消波效果比其他三种结构增强约50%。（3）通过对上弧形板结构的速度流场分析,发现上弧形板结构上部有明显回流。     

利用体外预应力技术加固码头面板的研究

通过对补加体外预应力技术加固补强钢筋严重锈蚀破损码头面板的试验研究 ,为码头面板的修复提供了一种方法 ,以恢复码头面板的承载力 ,提高其耐久性