满足稳定性的船舶板架结构的可靠性分析

以I型截面为例,考虑屈服应力和外载荷为随机变量,并满足稳定性条件下,对板架结构进行可靠性分析。采用随机有限元法求解非线性安全余量可靠性指标及失效模式间的相关关数,为满足稳定性的板架结构的可靠性分析提供一个合理方法。最后,通过板架结构的可靠性算例,说明分析的有效性。     

端面转角对板架结构极限强度的影响研究

文章以单层板架、开孔单层板架和双层板架为研究对象,采用非线性有限元法,开展了端面转角对板架结构极限强度的影响研究。首先对单层板架、开孔单层板架和双层板架在不同端面转角下的极限强度进行了系列数值计算,然后对比分析其极限载荷和失效模式,获得了端面转角对板架结构极限强度的影响规律,为开展甲板板架结构极限强度试验提供方法参考。     

板架结构的振动噪声研究

本文以舰船板架结构为研究对象，应用流体界元法和结构有限元法进行振动噪声计算分析，计算分析了板架结构参数：板厚、边长比、加肋方式、边界条件以及阻尼方式等与板架结构的振动噪声关系，研究结论对分析舰船的振动噪声有一定的意义。     

大型船舶板架结构的动力优化设计

船舶的板架结构包括肋骨、横梁、舱壁和各类夹板等,是一种复杂的空间框架,也是承载船舶强度与刚度的关键部件。由于船舶在正常营运过程中会受到各种外界的激励,导致发生受迫振动,这些振动对于船舶的板架结构稳定性、安全性有一定的影响。因此,本文重点研究大型船舶板架结构的动力学特性,通过分析板架结构的振动特性和频谱分析方法,结合有限元软件和动力学刚度算法,对船舶板架结构的动力学特性进行分析和优化设计。     

船舶板架结构变形场测量技术研究

船舶结构强度试验过程中,传统的离散点变形测量技术难以获得结构的全场变形数据,因而无法有效揭示结构的渐进破坏过程.本文基于数字图像相关和三维激光扫描原理,提出适用于船舶板架结构变形测量的位移形函数与子区相关性准则,发展定量可控的数字散斑场制作方法,形成船舶板架结构几何形貌测量方法,建立船舶板架结构变形场测量技术;在此基础上,开展船舶板架结构模型变形场演化过程测量试验,获得模型在纵向压缩载荷所用下的结构变形场,尤其是模型结构临界状态前后的失效演化行为,揭示船舶板架结构变形场的时空演化规律,可为实船结构的失效模式识别提供基础测量技术手段.     

大范围变速运动时变冲击面载荷作用下板架结构冲击响应分析

针对板架结构上的大范围变速运动时变载荷冲击作用问题进行研究,运用微小时段内冲量等效的原理,推导出将大范围变速运动时变载荷转化成若干个"载荷经过小区域"上的非移动载荷的计算公式,给出了载荷等效的误差估计与控制公式,在此基础上进一步提出了对板架结构进行冲击响应分析的有限元建模方法.基于该方法,计算了一个冲击载荷在1.68内移动32m的板架结构冲击响应问题.发现:受"大范围变速运动载荷"作用结构的响应,在时间域上可分为3区域:载荷到达前的响应、载荷经过时响应、载荷经过后响应.3时段响应中,以载荷经过时响应为最大,但历时最短.     

水下接触爆炸作用下的船体板架结构毁伤研究

船体板架是舰船中最主要的结构形式,研究在水下接触爆炸作用下的船体板架毁伤过程对于舰船的抗爆抗冲击设计具有重要意义。借助AUTODYN通用软件,建立船体板架水下接触爆炸数值模型,同时运用耦合欧拉—拉格朗日算法进行计算,并与试验最终失效模式进行对比,吻合良好。分析了水下接触爆炸作用下船体板架毁伤全过程,并对船体板架破口的形成和扩展进行了分析,探讨了加强筋的破坏模式,提出了板架结构中板和加强筋破坏模式的耦合效应。通过研究,揭示了水下接触爆炸作用下船体板架的毁伤特性。     

基于改进遗传算法的船体板架结构优化设计

为了有效降低船体板架振动幅度,针对当前船体板架结构,提出基于改进遗传算法的船舶板架结构优化方法。以遗传算法为核心,对当前船体板架结构优化设计变量求值,明确变量关系,划分当前板架结构元,根据船体板架不同部位的受力特征,将当前船体板架划分为梁元和壳元2个受力分区,通过弹性截面受力关系,确定其弹性系数,建立船体板架优化的目标函数,引入屈服强度和刚度2个参数,求取优化变量值,实现对当前船体板架结构的优化。实验数据表明,优化后的船体板架结构,横向振幅降低了23%,纵向振幅降低了29%,有效降低了船体板架振动幅度。     

具有初始挠度的板架结构承载特性分析

为探讨具有初始挠度的板架结构轴向受压时的承载特性,本文采用MSC.Nastran建立了具有初始挠度的板架结构模型,分析了初始挠度及其大小对结构的影响,根据应力等效原理拟合了挠曲板架结构轴向受压时的相当面积公式。结果表明,随着初始挠度的增加,板架主要变形方式逐渐由压缩转换为弯曲,其承载能力大幅下降;初始挠度越大,板架承载能力越弱;相当面积折减系数随着初始挠度的增加呈现先缓慢减小随后迅速降低最终平减小的变化趋势,结构中横向(垂直于轴向)应力随着初始挠度的增加不断增大。     

基于统计能量法的船舶板架结构简化建模方法研究

统计能量法是解决复杂结构高频动力学问题的主要方法之一,限于其分析特性,过于细致化的建模会引发其计算量大、计算精度低等问题。针对典型的船体板架结构,提出基于统计能量法的船体板架结构简化建模方法,并结合数值计算加以验证。根据实际需求,提出简化建模的等效原则,给出多平板的简化建模方法;通过研究给出周期加筋板的简化建模方法;提出一种双层底结构的简化建模方法,并进行误差分析。     

散货船双层底结构损坏分析和处理方法

以某营运散货船为对象,从结构分析的角度分析散货船双层底结构损坏的根源是设计不满足规范要求及局部应力集中。结合营运船修理的经验提出增加纵桁和内底厚度等修理方案,同时对散货船双层底结构的设计和维修提出建议。     

双壳散货船结构重量优化设计

提出了船舶结构优化设计的一般步骤,分别对双壳散货船的纵向构件、横向构件、槽形横舱壁三部分建立了结构优化设计的数学模型.采用进化算法,对“漫海“号散货船进行了实例计算,结果表明:经过优化设计,大大减轻了双壳散货船的结构重量,使之与未经优化的单壳散货船十分接近.     

大灵便型散货船永久检验通道的布置优化

永久检验通道(PMA)的生效对船舶设计提出了更严格的要求。为使PMA思想更好地融入船舶设计之中,根据PMA相关要求对大灵便型散货船PMA布置经常出现的缺陷进行分析,同时提出设计优化方案及布置建议。     

不同载重量散货船结构形式研究

通过有限元直接计算,对不同载重量散货船要求采用不同结构形式从理论上进行了一定分析说明.具体针对双层底板架, 底边水舱, 以及底墩下纵桁等结构进行分析, 找出热点应力所在之处, 并根据热点应力形成原因, 得出结构形式上的应对方法.     

内河400t散装水泥船设计要点

分析内河散装水泥船的布置和结构特点,在400 t内河散装水泥船设计中,根据相关规范和规定,综合考虑船舶的布置、强度和稳性,根据航道条件合理选择推进方式,保证船舶安全营运。     

自卸式散货船强度评估与加强方案研究

本文以68000t非CSR自卸式散货船为研究对象,对其首、尾货舱及C-Loop局部结构的屈服和屈曲强度进行分析评估,在此基础上提出加强方案.本文中的分析流程、加强方案和相关结论对同类船舶有一定的参考意义.     

基于协调版共同结构规范的好望角型散货船甲板纵骨疲劳分析

协调版共同结构规范于2015年7月1日正式生效,在制定该规范过程中,散货船甲板纵骨的疲劳评估方法和评估结果受到业界重点关注。文章基于2014版规范要求和2015年发布的修改通报对大型散货船的甲板纵骨进行疲劳强度评估和分析,相关分析结论对结构设计具有指导性意义。     

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。     

协调版共同结构规范对20.6万吨散货船的影响评估

以20.6万吨散货船为例,通过描述性规定与直接强度计算,对比分析协调版共同规范与油船共同规范的差异,评估新规范对目前散货船结构可能带来的影响。     

散货船和油船协调版共同结构规范的编制原理概述

散货船和油船协调版共同结构规范于2015年7月1日正式生效。按照IMO GBS的要求,该规范的框架体系和规范要求在散货船共同结构规范和油船共同结构规范的基础上作出较大改变。文章对该规范的编制原理进行剖析,对理解和掌握规范的编写思路及规范要求的技术背景具有指导意义。