多用途船集装箱装载工况直接计算分析

多用途船的货舱内装载集装箱的固定形式与普通集装箱船不同,船级社及船舶的设计、建造方对此类船舶结构强度的安全性和可靠性投入更多的关注。为此,参照中国船级社钢质海船入级规范的要求,研究提出了舱内载荷的模拟方法,以某多用途船舱段结构强度有限元计算分析为例,分析研究集装箱横向运动和垂向运动惯性力对船体结构强度的影响。为多用途船装载集装箱工况的结构设计提供准确的分析方法。     

深海采油平台发展现状和设计中的关键问题

随着海洋油气开发逐渐向深海推进,深海采油平台的使用越来越普遍.国外平台建造海域最大水深已达到2 000多米,我国未来5～10年海洋石油开采海域水深可能达到500～1500m,建造深海采油平台势在必行.因此,及早了解国外深海平台的建造和使用情况,探讨深海平台设计中的关键问题,对我国海洋油气开发具有重要意义.本文描述了国外深海采油平台的发展现状,阐明了不同形式深海平台的特点和设计中需关注的问题,指出了不同形式深海采油平台的一些优点和不足,对我国深海采油平台的建造具有重要的参考价值和一定的指导作用.     

垂向限位器对舱口盖强度特性的影响分析

参照IACS UR S21的相关要求,在某散货船舱口盖结构强度的有限元分析中,对舱盖板之间垂向限位器进行了模拟,并讨论在垂向露天设计载荷作用下舱盖板之间铰链接缝处垂向限位器的关联程度对盖板变形和应力分布的影响。分析结果表明:垂向限位器能有效的限制舱盖板间的垂向相对变形;在建模中考虑舱盖板之间垂向限位器的关联作用,能准确反映舱口盖结构的变形和应力分布,使舱口盖结构的风雨密和强度设计更为合理。     

基于剪流分布规律的节点力加载方式在船体结构有限元分析中的应用

船体结构强度评估是船舶建造与设计过程中的重要环节.本文在总结研究现有的船体结构有限元分析加载方式的基础上,提出基于剪流分布规律的节点力加载方式.对于为模拟船体梁载荷而在各剖面处施加的集中力以及为进行强度计算需在各剖面处施加的调整载荷,使用本文方法将其离散至单元网格节点处并于与加载,得到的结果符合船体梁弯曲时的应力分布规律,这对于正确进行船体结构强度评估具有重要意义.给出适用于计算机实施的规格化加载过程,以实现船体结构有限元分析的自动加载过程.     

舱口盖强度计算方法

在某集装箱舱口盖结构强度的有限元计算中,对舱口盖周围水平限位器和支撑块处的约束以及顶部压紧器处的关联程度进行模拟,对其在垂向设计载荷情况下对舱口盖应力分布的影响进行分析,得到更符合实际情况的舱口盖结构强度计算方法。     

基于剪流分布规律的节点力加载方式在船体结构有限元分析中的应用

船体结构强度评估是船舶建造与设计过程中的重要环节。本文在总结研究现有的船体结构有限元分析加载方式的基础上,提出基于剪流分布规律的节点力加载方式。对于为模拟船体梁载荷而在各剖面处施加的集中力以及为进行强度计算需在各剖面处施加的调整载荷,使用本文方法将其离散至单元网格节点处并于与加载,得到的结果符合船体梁弯曲时的应力分布规律,这对于正确进行船体结构强度评估具有重要意义。给出适用于计算机实施的规格化加载过程,以实现船体结构有限元分析的自动加载过程。     

圆筒型FPSO阻尼板结构强度计算方法研究

阻尼板作为增加圆筒型FPSO附连水质量和黏性阻尼的关键装置,可有效降低垂荡和横摇运动.阻尼板通常为与柱型筒体相连的悬臂梁式箱型结构,阻尼板及其与筒体连接区域处的结构设计及强度校核是圆筒型FPSO结构设计的关键.以阻尼板处最大压力及最大阻尼力作为目标设计载荷,采用子模型法校核其结构强度,以总强度分析得到的变形作为子模型边界条件,采用Morison法模拟黏性阻尼载荷,对阻尼板结构强度进行校核分析,为阻尼板的结构设计提供依据和指导.     

29.6 m高速双体风电运维船有限元强度分析

以29.6 m高速双体运维船结构为研究对象,根据中国船级社(CCS)《海上高速船入级与建造规范》(2015),运用有限元分析法对主船体和连接桥结构的总横强度和扭转强度进行强度评估。建模时,采用局部嵌入细化网格的模式,即对应力较小区域处采用常规的板格,而对应力集中处采用细化网格,网格大小不超过50 mm×50 mm,并逐步过渡到常规网格。通过整船建模以及对局部嵌入细化网格的校核,优化了双体船的结构,为控制船体总重提供了依据。     

新型干树半潜平台整体强度分析

以新型干树半潜平台为研究对象,采用随机性设计波方法对结构水动力响应进行分析,计算波浪载荷和设计波参数,并对平台整体结构强度进行分析,依据规范对结构强度进行校核。结果表明,新型干树半潜平台整体强度和UC值满足相关规范要求。采用随机性设计波方法确定的平台上船体主导载荷为水平剪力垂向加速度工况;上浮箱立柱连接处、下浮箱顶部以及节点侧面区域为高应力区,对该区域应重点关注并进行疲劳强度校核。为新型干树半潜平台结构安全和后续疲劳分析提供理论依据,为平台结构安全提供保障。     

某打桩船结构强度计算与分析

针对某50m打桩船进行整体结构强度计算与分析。按照《钢质海船入级与建造规范》（2006）要求,利用结构分析软件ANSYS程序进行计算。结果表明该船体应力值满足相关规范要求,具有足够的强度。     

铝合金游艇结构强度比较分析研究

针对游艇在概念设计阶段只是对外观、结构、空间、布置做初步设计,而结构强度是否能够满足规范要求的不确定性问题,采取规范中规定的总强度载荷弯矩计算方法,分别计算了静水总纵弯矩、垂向波浪弯矩、垂向波浪冲击弯矩,从而得到加载的总纵弯矩。对两艘分别名为Kalos和Scrub铝合金概念游艇进行结构建模以及有限元分析,对中拱和中垂两种工况下,艇体总纵强度和变形情况进行校核,根据应力结果和变形特点对结果进行优化处理。     

圆筒型FPSO上部模块支撑结构疲劳分析

与船型FPSO相比,圆筒型FPSO没有明显的总纵弯曲,上部模块与船体结构之间通常采用刚性支墩来连接,水平运动所产生的弯矩和装/卸载引起的船体垂向变形对模块支撑结构的影响较为显著。因此,以“希望6号”圆筒型FPSO上部模块支撑结构为研究对象,基于DNVGL船级社规范,介绍一种简化疲劳分析方法。以FPSO运动加速度和船体变形载荷作为载荷输入条件,利用SESAM/GeniE软件进行有限元分析,得到结构在所有组合工况下应力的扫描计算结果。根据作业海域各个方向波浪发生的概率,运用简化疲劳分析方法计算得到所关注节点的疲劳损伤和各个工况对结构节点疲劳损伤度的贡献。结果表明,所关注节点的疲劳强度均满足设计疲劳强度要求;同一节点的疲劳损伤对不同浪向的敏感度不一样。该简化疲劳分析方法同样适用于承受周期性载荷的FPSO上部模块主结构和其他型式海洋结构物的疲劳分析。     

含大开口的槽道型铝合金船结构强度直接计算

槽道型船具有良好的快速性、耐波性和稳性,而采用铝合金建造的船舶具有结构重量轻、耐腐蚀等优点,因此槽道型铝合金船备受关注。本文以某含大开口的槽道型铝合金船为研究对象,通过水动力分析构造等效设计波,采用结构强度直接计算法对结构的总纵强度、总横强度、纵向扭转强度、横向扭转强度进行校核。结果显示,该船的总强度满足规范的要求,但由于主甲板开口群的存在,使得开口角隅处的应力接近许用应力值,需要重点关注。此外,该船总横弯矩下的应力较大,而扭矩引起的应力较小,表明槽道型船与常规的单体船、双体船存在一定差别。     

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。     

舱口盖强度计算方法

在某集装箱舱口盖结构强度的有限元计算中，对舱口盖周围水平限位器和支撑块处的约束以及顶部压紧器处的关联程度进行了模拟，分别讨论了在垂向设计载荷的情况下，水平限位器、支撑块处的不同约束以及顶部压紧器的不同关联程度对舱口盖应力分布的影响，得出更符合实际情况的舱口盖结构强度计算方法。     

基于不同规范的某船船体结构总纵强度评估对比

基于《水面舰艇入级规范》《舰船通用规范》,对某船进行垂向波浪载荷计算、总纵屈服和极限强度评估,结果表明:《水面舰艇入级规范》对第二类舰艇中垂状态下的波浪载荷的计算可能对波浪的冲击作用考虑不足;总弯曲应力的计算未考虑纵向构件的失稳和局部载荷引起弯曲应力合成等影响,计算方法偏简单;极限状态下的对波浪的砰击作用可能考虑不够,给出的极限强度储备系数相对偏小。     

新型复合材料在深海载人潜水器上的应用

论述了深海载人潜水器轻外壳的选材原则和标准、结构型式和成型工艺,并通过对新型复合材料轻外壳试制样品的试验研究,获得了较为完整的轻外壳物理性能参数和机械性能参数,这些性能参数将为深海水下机器人轻外壳结构的设计提供依据,并为编制我国大深度载人潜水器入级和建造规范奠定了基础.     

基于波浪载荷直接计算的集装箱船全船结构强度分析

采用水动力计算软件SESAM对1艘1 036 TEU集装箱船进行波浪载荷长期预报,按照CCS《钢质海船入级规范(2018)》对该船进行全船结构强度有限元分析,结果表明,该集装箱船的弯扭组合强度问题比总纵弯曲强度问题更为严重,并且在货舱舱口角隅和双舷侧内的水平肘板处存在高应力区域,这类船舶的结构设计过程中应重视这类结构问题。     

单侧舱壁或平台对骨材支撑效果分析

在海洋工程船的设计建造中,如何既保证船体的结构强度又减轻实船重量,是讨论的热点。以某海工船中横剖面中垂向扶强材以其背面单侧平台支撑的节点为例,将其改为3种不同的节点形式,通过Ansys有限元软件分别进行建模、分析。从Ansys计算结果的变形情况和应力云图可以初步断定单侧舱壁或平台可以作为骨材的有效支撑,再用BV船级社校核软件Mars 2000读出的骨材剖面模数换算成应力值与Ansys计算出的应力值进行对比分析,证实了单侧舱壁或平台可以作为骨材的有效支撑。     

核电平台连接机构设计与运动响应分析

[目的]为满足深海冰区海洋核反应堆安全工作的要求,设计冰区核电平台与弹簧阻尼连接机构。[方法]利用三维势流理论及刚体动力学理论建立平台与连接机构的仿真模型。计算平台所受弹簧阻尼力,研究连接机构刚度、阻尼系数特性,选择最佳方案。应用离散元法进行冰载荷数值模拟,通过计算试验椎体所受冰载荷,验证该方法的准确性。研究浪、风、流或海冰、风、流环境载荷联合作用下平台的运动响应。[结果]结果显示,平台系泊于深海冰区可远离海啸的影响,环境承载平台能较好抵抗冰载荷;在连接机构与系泊系统的作用下,核堆支撑平台可抵御福岛核泄漏事故最大海啸波高与17级超强台风的联合作用;在北海万年一遇风暴作用下,核堆支撑平台的水平位移与水深之比、垂荡与纵摇响应及垂向加速度均小于海上浮动核电平台(OFNP)。[结论]核电平台与连接机构的设计可保证应用于深海冰区的核堆的安全稳定。