《钢质内河船舶入级与建造规范》中几个问题的探讨

对《钢质内河船舶入级与建造规范》中有关船用材料，波浪尺度，骨材剖面模数，内，外底板厚度，双壳船货舱结构及消防等章节及条款进行分析，提出具体的探讨意见。     

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。     

舰船用玻璃钢夹层结构设计基础

介绍了舰船玻璃钢夹层结构原材料(包括玻璃钢、聚氨酯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、胶合板、松木等)的基本性能.作者在进行了大量结构件试验的基础上,结合国内外已有之研究成果,提出了有关舰船玻璃钢夹层结构强度设计中的若干简明而实用的计算公式.局部强度设计包括:弯剪强度;骨材的弯曲强度;纵桁的剪切强度.总体强度设计包括:板的压缩稳定性计算(有面板皱曲失稳计算、芯子剪切弯曲失稳计算、胶合板芯子分层后失稳极限强度计算);舷侧夹层结构板和纵舱壁夹层结构板面内剪切计算;总纵弯曲和舯剖面模数计算.     

玻璃钢渔船帽型骨材剖面结构优化设计

以玻璃钢渔船帽型骨材的剖面宽深比为变量,研究其对骨材截面面积的影响,得出了截面面积随宽深比的增加而变大的结论。同时应用有限元方法,建立了不同宽深比骨材的有限元模型,研究在相同边界条件和载荷下,宽深比对骨材变形量和应力集中的影响。结果表明,宽深比对变形量的影响甚微,而对应力集中则影响巨大。通过计算,确定了最佳的宽深比。得到的相关结论对玻璃钢渔船帽型骨材的剖面设计与尺寸优化具有一定的参考价值。     

万吨级散货船的T型材剖面优化设计

本文应用优化思想,联系万吨级散货船的 T 型材剖面设计问题,从建立数学模型出发,推导了 T 型材剖面优化设计的求解公式,并结合35000吨级散货船和64000吨级散货船的 T 型材构件剖面设计实例,介绍了《规范》设计 T 剖面的计算步骤。     

玻璃钢渔船帽形骨材顶角变化对应力集中的影响

文章采用有限元方法,以玻璃钢渔船帽形骨材的剖面顶角α的值为变量,建立系列有限元模型,比较分析它们在相同载荷和边界条件作用下的计算结果,探讨顶角对根部应力集中的影响。研究表明,帽形骨材腹板与壁板连接处的应力在一定范围内,随顶角α值的增大而减小,但大于某极值以后,又会迅速增大,即帽形骨材腹板与壁板连接处的应力存在着一个最小的极值点。文章的研究方法以及所得到的规律对玻璃钢渔船帽形骨材的设计具有一定的参考价值。     

船用车辆跳板强度的计算方法

为检验现行船用车辆跳板强度计算方法的合理性,利用中国船级社发布的《国内航行海船建造规范(2014综合文本)》(以下简称《海船规范》)和《船舶与海上设施起重设备规范》(以下简称《起重规范》)规定的计算船用车辆跳板的总载荷、最大弯矩与剖面模数的公式分别计算某船用车辆跳板的强度并对结果进行比较。分析和比较结果表明:《海船规范》对于细节的处理较为保守,《起重规范》对船舶工况情形的考量更为全面。     

浅谈钢质有限航区海船船体构件尺寸的折减

钢质国内航行海船有限航区船体构件尺寸的折减方法,规范表述容易引起岐义,本文通过以单底海船实肋板的剖面模数计算为例,提出合理的规范折减方法。     

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.     

基于PCL语言的船体剖面特性计算

船体剖面的中和轴与惯性矩等剖面特性值是船舶结构有限元分析过程中的常用参数。目前,大部分计算剖面特性的软件需要单独建立剖面模型,而不能直接基于已有的有限元模型进行计算。本文推导了倾斜板和骨材剖面自身惯性矩计算公式,并基于PCL语言编写直接从Patran模型数据库读取几何信息,计算船体剖面面积、中和轴高度和惯性矩的程序。程序考虑梁单元的偏心,能够智能识别纵向构件,自动侦测并剔除横向构件,对剖面特性变化大的部位也能够精确地计算出剖面特性值。     

关于《钢质内河船舶建造规范》(2009)总纵强度问题的探讨

本文简要阐述了影响船舶总纵强度的主要因素,并对《钢质内河船舶建造规范》（2009）中将船舯剖面处的最小剖面模数表示成型深D的表达形式提出了自己的见解,并指出了总纵弯矩与中剖面最小剖面模数计算公式中的不协调。     

“闽海101”轮更机接长改装中的结构加强

在“闽海１０１”轮更机接长改装过程中，通过剖面模数的计算来决定最佳补强方案，使之符合规范要求，确保改装后船舶的航行安全。     

利用Intelliship的数据接口实现船体剖面模数计算自动化

介绍了船舶三维设计软件Intelliship的数据结构,阐述了如何利用其开放的数据接口进行二次开发,实现船体剖面模数计算的自动化.     

纵向受压骨材侧倾计算分析

根据不同计算方法对骨材侧倾的屈曲应力计算结果的比较分析与讨论,基于Bleich公式,得出实际可行的计算公式。通过与有限元计算的比较,表明文中计算公式形式简单、实际设计与计算时应用方便,与有限元计算的结果比较吻合,可以用于实际骨材的侧倾屈曲应力计算。     

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。     

多困难度几何规划法设计组合工字形钢梁

船舶构架中，在设计骨材时要考虑船体板的影响，一般考虑将板的影响看作骨材的带板，因此T型材设计按工字型梁来设计。提出了多困难度几何规划问题的线性迭代法，在困难度较大、几何规划问题在用对偶规划求解时，由于其计算式比较复杂，因而计算量也很大。通过将目标函数和约束函数都缩并成单项正定式，在降低困难度的同时也将约束正定几何规划问题换成线性规划问题，并结合MATLAB求解。此方法不仅计算量小，而且收敛也很快，并已通过设计工字型钢梁验证了此方法。     

考虑非对称剖面中和轴偏转的改进Smith法研究

简化逐步破坏法(Smith法)是目前相关船级社规范推荐的船体极限弯矩计算方法之一,其计算精度取决于中和轴位置和单元应力-应变关系的计算精度。针对目前规范中单一的“力平衡准则”无法有效考虑非对称剖面(含破损状态)中和轴偏转的问题,文章在力平衡准则的基础上,进一步考虑剖面的力矢量平衡准则,结合多目标粒子群优化算法(MOPSO)研究建立了一种非对称剖面中和轴确定方法,在此基础上改进了现有的Smith法,以实现非对称剖面的极限承载能力分析。以Dow1/3护卫舰模型为例,开展了完整正浮工况和多个破损横倾工况的极限弯矩计算。结果对比分析表明:对于受损船舶,中和轴偏转对剖面弯矩有显著影响,基于PSO的中和轴确定方法具有较好的自适应和计算精度。     

基于规范计算的油船中剖面优化设计

为降低船舶造价,最大限度地实现船舶的轻量化设计,基于船体尺寸优化的思想,以油船中剖面结构为研究对象,采用法国船级社规范计算工具Mars2000对油船中剖面进行结构定义和载荷计算,通过优化分析软件ISIGHT集成设计变量、约束条件、目标函数,建立参数数据流;开发基于协调共同结构规范（Harmonized Common Structure Rules, HCSR)计算的船舶尺寸优化系统,获得油船中剖面结构设计方案。优化后中剖面面积比原始设计减少6.4%,实现油船的轻量化设计。     

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。     

水下远场爆炸下船舶结构响应计算有限元建模方式影响分析

利用有限元软件ABAQUS,针对船舶结构和设备采用不同建模方式,建立4种水下远场爆炸载荷作用下全船结构冲击响应计算的有限元模型,对比分析船体结构局部与总体冲击响应。结果表明:船舶骨材结构与设备的建模方式对结构局部冲击响应如加速度、应力等影响很大,而对结构的总体响应如剖面弯矩等刚性安装设备采用质量点均摊的方式处理以减小建模的工作量。对于大型的弹性安装设备,需采用质量点和弹簧单元仔细建模。