舰船舷侧结构在碰撞作用下的损伤与防护

近年来,船舶碰撞事故频繁发生,其碰撞部位经常发生在舷侧。船舶碰撞后,极易造成舷侧结构断裂损伤、船舱进水,严重时可导致船体总纵强度失效、船舶沉没、环境污染,所以对舷侧结构碰撞机理进行研究,从而提出更加有效的防护措施极为重要,文章从舰船碰撞概率计算、舰船碰撞过程研究方法、舰船抗冲击能力指标、抗冲击能力评估关键技术、结构抗冲击性能优化等方面对舰船舷侧结构在碰撞作用下的损伤与防护方法进行了总结。根据文章的论述可以发现:舰船抗冲击能力评价指标主要有能量、碰撞力、应力和损伤图,在计算碰撞构件的吸能能力时,对于含燃油等易燃物的舱室外壁,还应考虑内能增加引起的温度升高;基于舰船抗冲击性能,应当对船体结构形式进行优化,新型纵桁形式的双层舷侧结构模型有帽形、菱形、半圆管形等。     

损伤舰船结构安全性评估

损伤舰船的承载能力和环境载荷涉及许多不确定因素。为评估某舰损伤情况下的结构安全性,提出了基于极限强度和极值载荷的损伤舰船结构可靠性模型,分析了损伤舰船极限强度和极值载荷的统计特征,采用拉丁超立方抽样与条件期望和对偶变数相结合的方法进行可靠性分析。可靠性分析结果表明损伤舰船目标裕度可取0.75。     

基于PCL的舰船结构强度评估系统开发

舰船的结构强度评估对于舰体结构安全具有重要意义.为了提高舰船的结构强度评估的效率和系统性,利用MSC.Patran的二次开发功能,基于PCL语言开发了舰船结构强度评估系统,能够对舰体结构进行规范计算和直接计算.规范计算包括总纵强度、局部强度、极限强度、稳定性及疲劳强度的校核;直接计算包括屈服强度评估,屈曲强度评估以及基于谱分析的疲劳强度评估.某舰的算例表明,系统能够很好地完成舰船结构强度评估的各项内容,该系统的开发为舰船结构强度评估提供了有利的工具.     

舰船上层建筑薄板结构可靠性评估研究

常规船舶可靠性评估主要用于舰船整体的可靠性评估,对单项特定项目的可靠性评估存在不确定度高的不足。为此提出舰船上层建筑薄板结构可靠性评估研究,构建硬件理查德·塞勒结构,基于薄板结构性能计算、疲劳性能计算、长期运行性能计算,建立舰船薄板结构可靠性评估模型;利用模型参数以及兼容端口设计,对薄板结构骨架进行提取分析,确定其加权系数代入评估模型,得出可靠性结论,完成提出的可靠性评估研究。试验数据表明,提出的可靠性研究较常规可靠性评估分析不确定度降低75.6%,精度提高63.3%。     

船舶耐碰撞结构设计有限元分析研究

为了提高船舶机械结构强度,从而提高船舶的耐碰撞能力,提出一种基于有限元分析的船舶耐碰撞结构设计方法。在CAD/CAM平台上进行船舶耐碰撞疲劳损伤结构分析,采用连续体模型分割方法进行船舶的机械结构强度分解,结合有限元分析方法进行船舶耐碰撞应力结构分析,以屈服强度和船舶荷载强度为测试约束指标参量,进行结构强度的力学分解,在有限元仿真软件中进行应力评估,实现船舶结构优化设计。测试结果表明,采用该方法进行船舶耐碰撞结构设计,对船舶的结构力学分析结构准确度较高,船舶的结构强度得到增强,耐碰撞性能提高。     

舰船安全评估软件的船体建模方法研究

文章描述了一个3D几何模型的快速建立方式,它适合舰船的安全评估.模型建立在OPENGL基础上.该快递建模系统的基本功能是建立船体型线模型、总布置模型和主要纵向结构模型.开发出的模型与舰船安全评估的其他应用程序(如静水力计算、总强度分析等)集成起来,可以评估破损舰船的安全性.     

极地低温和凹陷损伤下加筋板极限强度的参数敏感性分析

为了快速评估含船冰碰撞凹陷损伤下加筋板在轴向压缩载荷作用下的极限强度，本文采用非线性有限元法对低温凹陷损伤加筋板的极限强度进行研究。根据EH36钢在低温下的材料力学性能试验，通过折减因子评估法，基于完整加筋板在轴向压缩下极限强度的经验公式，提出以加筋板柔度和加筋板壳板柔度为变化参数，采用最小二乘法拟合折减系数，得到低温含凹陷损伤加筋板剩余极限强度的经验公式。结果表明，相比于凹陷长度和凹陷深度，凹陷宽度对加筋板极限强度的影响较大；对比分析凹陷损伤加筋板极限强度的经验公式和有限元法的计算结果，误差较小，验证了船冰碰撞凹陷损伤下加筋板的极限强度快速评估方法的准确性。     

爆炸损伤后U型夹层板剩余强度实验研究

爆炸冲击损伤会对舰船航行和作战造成严重影响,而爆炸后的剩余强度研究对于评估舰船损伤后的生命力具有重要意义。本文以U型折叠式夹层板为研究对象,对水下爆炸冲击损伤后的U型夹层板开展弯曲实验,研究弯曲载荷作用下夹层板在纵、横2个方向的极限承载力和损伤变形模式。根据实验应用有限元软件Abaqus开展数值仿真分析,并把实验和仿真结果进行对比,以验证和完善有限元仿真分析技术,为分析基于夹层板的舰船结构强度提供技术支撑。     

基于物元贝叶斯网络的舰船战损评估模型研究

分析了舰船战场损伤评估过程,从而得到舰船战场损伤评估的基本流程。分析了过去关于舰船战场损伤评估研究的缺陷和不足。在物元理论和贝叶斯网络理论分析的基础上,建立了节点物元模型和物元贝叶斯网络模型,进而提出了物元贝叶斯网络理论。根据舰船战场损伤评估的特点,分析了建立舰船战场损伤评估模型的步骤及相关工作,并以某舰艇操船系统为例,建立了操船系统损伤评估的物元贝叶斯网络模型。应用示例表明了所提理论的可行性、适用性和可操性。     

双壳油船碰撞损伤快速预判

从双壳油船碰撞损伤程度快速预判的作用和意义出发,结合有限元仿真软件进行大量的仿真模拟,探讨基于数值仿真的双壳油船碰撞损伤快速预判方法,阐述双壳油船舷侧内壳和外壳结构的碰撞损伤特征。绘制基于载重量7 000 t双壳油船的碰撞损伤预判图谱,并初步探索碰撞损伤程度的量化参数。双壳油船碰撞损伤仿真分析结果表明:该快速预判的方法可快速分析特定状况下各种碰撞损伤程度,在实际预判双壳油船碰撞损伤程度上具有较大的优势。     

失事舰船援救方案评估软件设计

建立可在海难事故现场使用的系统性救捞工程安全评估工具,功能包括受损舰船的快速建模,救捞基本计算(完整/破损稳性,剩余总纵强度,静水力学计算等)和救援方案评估,供快速进行技术分析,制定救援方案。     

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。     

深水半潜式钻井平台波浪载荷预报与结构强度评估

采用理论分析和模型试验相结合的方法,对一深水半潜式钻井平台进行了波浪载荷预报和结构强度评估,进而为平台结构设计提供了参考依据.同时,对半潜式平台波浪载荷预报和结构强度评估的分析方法和流程进行了归纳与总结.     

船台工程结构的安全性评估

对达到或超过设计使用年限、擅自提高使用功能的船台,需对其进行安全性评估,分析和论证船台的造船和大修能力。安全性评估应在现使用荷载条件下对结构构件进行复核验算,验算内容应包括结构的受力、配筋或位移变化情况,并结合现场调查和检测情况综合分析。结合工程实例对船台工程结构的安全性评估进行阐述,可作为其它结构物评估的参考依据。     

基于PCL的散货船直接强度评估系统开发

以MSC/Patran为平台,应用PCL语言开发交互式的散货船强度评估系统。该系统包括参数化建模、载荷计算、施加载荷和结果分析等功能模块,初步实现散货船强度评估的自动化。以实船算例的对比分析验证系统的实用性以及工程有效性,表明该系统可显著提高散货船强度分析的工作效率。     

港口水工建筑物混凝土裂缝分级评估

为提高建筑物检测评估的准确性,在对混凝土裂缝分级评估时必须分清裂缝类型、裂缝成因,通过裂缝来判断结构中出现的问题。从港口水工建筑物常见的裂缝类型出发,分析常见裂缝形成原因,讨论了裂缝限制和分级标准,并通过检测评估案例说明裂缝分级评估应用。     

小水线面双体船疲劳强度的规范计算法研究

针对某小水线面双体船,分别采用CCS和DNV相关规范进行疲劳强度评估。充分考虑小水线面双体船的船型特点,对各疲劳规范计算中的难点和差异作了探讨,给出了有关规范使用的一些建议。计算结果对小水线面双体船的疲劳分析和结构设计提供了参考。     

矿砂船舱口间甲板结构的可靠性评估

文章针对一艘舱口间甲板发生屈曲破坏的矿砂船,对其舱口间甲板结构进行横向压缩强度分析和可靠性评估。为建立一套初步的可靠性评估方法,首先,采用半解析公式计算舱口间甲板结构在不同破坏模式下的压缩极限强度,其最小值即为结构的临界应力,为强度评估提供依据。其次,基于改进的一次二阶矩法编写FOR⁃TRAN子程序,计算结构的可靠性指标,建立了基于舱口间甲板的横向压缩强度的可靠性分析程序。综合评估结果表明,舱口间甲板结构的强度储备不足以抵抗外部载荷,屈曲破坏发生起始于檐板和舱口间甲板,这与目标船的事故分析报告中的屈曲现象吻合。根据舱口间甲板结构的强度和可靠性评估结果,采取三种加强方案,权衡结构安全因子和结构重量从而得出较优的修复加强方案。     

海员胜任力结构及其评价标准初步研究

对129名海员进行了5项6个心理指标的测试。通过专家咨询法确定海员胜任力检测指标体系的权重系数，构建了海员胜任力特征结构模型与综合评价模型。提出了40岁以下和以上年龄海员的胜任力评价标准。     

FPSO延寿疲劳评估和疲劳寿命改善设计

以“南海胜利”FPSO原作业区的第三次延寿项目为研究对象，对纵骨与横舱壁、横向强框的连接节点，舱内桁材大肘板趾端节点，模块支墩与主甲板连接处的肘板趾端节点，以及与内转塔装置连接处的结构节点，分别采用了简化疲劳方法、热点应力法及谱疲劳分析法，对不同部位节点进行疲劳评估，并针对疲劳高危节点，通过合理的结构形式改造，进行结构的疲劳寿命改善设计。本文旨在探索疲劳评估方法与寿命改善设计在FPSO延寿改造中的应用。