船体弯扭耦合振动计算研究

基于Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ梁理论和Ｂｅｎｓｃｏｔｅｒ理论,建立了分析船体结构弯扭耦合振动的薄壁梁有限元模型。该模型能考虑翘曲和剪切变形的影响,能精确描述船体薄壁梁的纯弯状态和非均匀扭转,适用于任何形状的船体横剖面。重点讨论了翘曲位移协调问题,提出了新的船体不同剖面形式梁段间的翘曲位移协调方法。本文还讨论了船体薄壁梁计算模型的简化问题。数值算例证实了本文方法的正确性。     

大型集装箱船弯扭总纵强度分析方法研究

薄壁梁理论的数值分析方法广泛应用于中小型集装箱船弯扭总纵强度分析,然而其对于具有大量复杂台阶结构的大型集装箱船的适用性有待进一步验证。为解决此问题,本文提出了整船三维有限元弯扭翘曲应力计算方法,通过建立节点力平衡方程,实现规范设计弯矩和扭矩加载,计算船体翘曲变形时的正应力。通过实船计算,整船三维有限元翘曲应力计算结果与薄壁梁理论数值分析法计算的翘曲应力吻合较好,从而验证了本文的计算方法和薄壁梁理论的数值分析方法均可适用于大型集装箱船弯扭总纵强度分析。     

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。     

不对称船体结构动态特性研究

针对计算常规船舶结构动态特性的方法不适用于计算左右不对称横剖面船体梁动态特性的问题，本文将船体视为薄壁梁并离散成梁段，推导出迁移矩阵法迭代求解不对称船体结构固有及固有振型的公式系统，计算了左右不对称程度不同的梁结构及不对称船 梁的固有频率及振型。指出不对称梁 有振动为弯扭耦合振动，其固有频率与振动型的对应关系与对称梁不同。     

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.     

集装箱船舶体强度校核方法

集装箱船由于大开口结构，因此在进行船体强度校核时必须考虑扭转产生的翘曲应力。本文以ＫＯＴＡ ＩＮＤＡＨ／ＩＮＴＡＨ集装箱船为例，通过建立三维有限元模型，应用规范和有限元相结合的方法对船体弯曲应力和翘曲应力进行了计算，并以规范标准进行了判别。     

集装箱船船体强度校核方法

集装箱船由于其大开口结构，在进行船体强度校核时必须考虑扭转产生的翘曲应力。本文以ＫＯＴＡ ＩＮＤＡＨ／ＩＮＴＡＨ集装箱船为例，通过建立三维有限元模型，应用规范和有限元相结合的方法对船体弯曲应力和翘曲应力进行了计算，并以规划标准进行了判别。     

大开口船弯扭耦合振动分析

本文探讨了用计及剪切和翘曲影响的薄壁梁有限元方法来计算大开口船弯扭耦合振动的特性,导出了抗扭箱对增加船体扭转附加刚度的计算公式,并作了数值计算和实验研究。按本文方法编制的计算程序,除能进行弯扭耦合振动分析外,还能计算垂向或水平扳动以及扭转振动。     

基于长期分布累加法的单点疲劳寿命预报方法

针对FPSO单点区域复杂的载荷情况,提出一种单点结构在受到环境载荷和FPSO船体载荷作用下的疲劳计算分析方法,根据单点所受载荷的长期分布数据及各种载荷对应的载荷应力比,在线性假设的前提下,通过长期分布累加法对单点或船体结构进行疲劳累计损伤计算,最后得出疲劳结果,该方法不仅适用于单点及界面附近船体结构疲劳计算,也适用于多点系泊系统等界面载荷长期分布复杂的局部船体结构疲劳计算。     

船体制图CAI课件的设计与制作

运用相关计算机软件将船体结构、船体制图、计算机绘图三门课程的主干内容进行重组，制成船体结构与计算机制图多媒体教学课件。     

一种基于MATLAB和Nastran的船体结构优化程序研究

在分析船体结构优化问题的特殊性和由此造成的困难的基础上,论证了自行开发船体结构优化程序的必要性;利用MATLAB可以调用外部程序的特点和其强大的数据处理能力,研究了如何用MATLAB集成Nastran开发船体结构优化程序;最后以甲板板架的优化为例验证了此类程序的开发可行性.     

船体结构疲劳评估与强度在线监测系统

大型船舶的服役寿命在20年以上,为了确保船舶营运过程的结构安全性,必须要对船体结构的疲劳特性和强度特性进行加强。本文针对船体结构的疲劳、强度特性问题,设计了一种在线式的船舶监测系统,该系统采用光纤光栅传感器采集船体结构的应力、应变,并结合数据分析和处理系统进行船体结构的疲劳评估,及时发现船体结构中的裂纹等缺陷,提升船体的安全性。     

船体外板重量重心计算程序

本文介绍了一种适合PC—1500A计算机使用的船体外板重量重心计算程序。利用该程序即可根据型线图迅捷地计算出船体外板的重量及重心位置。计算实例表明,利用程序计算结果可靠,精度误差在允许范围内。     

铝合金船体焊接变形及其控制措施

铝合金材料线膨胀系数大、导热性强,焊接时容易产生翘曲、波浪变形等,因此建造全焊接铝合金船体要比建造钢质船体困难得多。精度控制与变形控制等船体建造关键工艺技术研究是全焊接铝合金船体结构建造工艺研究中很重要的一部分,是保证产品建造质量的关键。针对某船全焊接铝合金船体结构装焊易变形的特点,开展焊接变形分析并考虑合理可行的变形控制措施,深入研究总结铝合金船体建造过程中变形的控制方法,为系列船的批量化生产积累经验和技术,同时也为其他铝合金产品的生产提供参考和技术支撑。     

船舶气囊下水船体梁的结构计算方法

根据船舶气囊下水的特点建立船体梁的结构计算模型;分析气囊的受力特性,结合能量守恒推导出适用于不同直径气囊工作高度H的求解方程,在此基础上求解气囊等效成弹性支座的非线性弹性系数k;将k表示为位移的非线性函数代入等效节点力矩阵,结合刚度矩阵、位移矩阵求解平衡方程,推导出船体梁弯曲应力的求解表达式。最后通过理论值与实验测量值的对比,验证了本文模型求解的可行性。本文的研究成果对气囊下水过程中船体结构的应力评估具有较强的实用价值。     

大开口船舶总纵和扭转强度计算

江苏省船舶设计研究所现对外提供大开口船舶（集装箱、多用途船、分节驳）船体结构强度计算，包括总纵强度、扭转强度、挠度、转角、扭转角和翘曲变形计算等。     

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。     

拖网渔船门架局部强度直接计算方法研究

大型拖网渔船在起网时,拉网纲绳通过门架的支撑,利用起网绞车将网具沿艉滑道拖到甲板上,此时门架和船体支撑结构受到较大的载荷。考虑门架和船体支撑结构的局部强度对安全影响较大。文中采用有限元软件MSC.Patran/MSC.Nastran对门架和船体支撑结构的局部强度进行直接计算,并将计算结果与许用应力值进行比较,证明构件强度满足使用要求,此方法适用于门架和船体支撑结构的局部强度的校核。     

集装箱船的总纵强度和扭转强度校核

传统上运用Excel表格计算船体的弯曲应力和翘曲应力,然后根据相应的规范进行强度校核。运用Excel表格进行计算,工作量大且繁琐。本文根据设计要求采用V isual Basic编写程序进行应力计算和强度校核,大大减少了工作量。并计算了某集装箱船的四种工况,验证了程序的可靠性。     

不同航速下船体波浪诱导运动和载荷计算研究

应用三维时域水动力理论,以挪威船级社（DNV）的WASIM程序系统作为主要工具,分析研究了一条在国际航线上航行的某一集装箱船的水动力特性,包括船体运动与波浪诱导载荷的规律,给出了不同航速下的船体运动特性和剖面诱导载荷百年一遇长期预报结果,深入分析了船体的航速效应,为船体设计中船体波浪载荷设计提供了参考依据。