邮船中庭结构设计与强度校核

为突破国内在邮船中庭等特殊结构方面的设计瓶颈,以某50000 t邮船项目为例,对位于船中跨3层甲板的中庭进行结构设计.在无成熟规范参考情况下,基于中庭布置特点,提出中庭结构设计要点,结合实例形成邮船中庭结构设计方案.进行有限元仿真计算,整理形成邮船中庭结构强度校核指导.根据校核结果给出邮船中庭结构设计优化方案,可大幅降...     

滑行艇体的受力和强度（三）

4 板和构件稳定性的校核 4．1 平板的屈曲应力计算定义板格沿艇体纵长方向的尺度为a；艇宽方向的尺度为b。单位为cm。     

基于SQP优化算法的滑行艇结构设计

针对滑行艇艇体结构开展优化设计研究。根据其结构特点,建立艇体结构的优化模型,运用序列二次规划（SQP）算法对该优化模型进行计算。详细介绍了运用MATLAB编程实现该优化计算的步骤;利用该优化算法对滑行艇艇体的部分结构进行优化计算;并与规范计算结果比较。结果表明：艇体结构材料的利用率提高,有效降低了艇体重量。最后运用有限元分析法对优化后的艇体结构进行了单元应力校核,确保艇体结构满足要求。表明SQP算法对滑行艇艇体结构优化有效,具有一定的工程参考价值。     

滑行艇体的受力和强度（二）

取为例题计算的原始数据是有断级的小艇艇体，它的基本要素如下：     

基于实验应力分析的汽车渡船跳板强度校核

针对现有规范并未给出测试汽车渡船跳板实际强度的方法的问题,提出了利用实验应力分析的手段对跳板的关键测点进行应变实测并换算出跳板结构最大应力的方法,对某服役中的汽车渡船跳板在不同工况下强度的实测与校核的结果表明：各工况下结构的最大应力均小于材料的许用应力,跳板强度满足规范要求,实现了对跳板结构真实强度的校核。     

基于ANSYS Workbench的液压缸多工况强度校核

使用ANSYS Workbench对某大型船用升降设备的液压机进行了有限元分析。通过三维建模,曲面分割,载荷和约束添加,网格划分,对5种活塞杆左端载荷工况进行了仿真分析。仿真结果表明:液压机中某轴承内圈、滚珠和导向滚轮的应力超出强度极限,其他主要部件如导轨、动滑轮、活塞杆、活塞、缸体及底座应力都符合要求。该仿真分析结果可为详细设计提供指导。     

基于质量优化目标的舱口盖结构设计及强度校核

舱口盖在实际工程应用时,会对强度与质量同时提出较为严苛的设计指标,这对舱口盖的结构设计工作带来了挑战。鉴此,该文以俄罗斯Ice Resistant Self-Propelled Drifting Platform工程为例,提出一种基于质量优化目标的舱口盖设计思路。首先,分析了所研究舱口盖的功能要求,采用部分量比例优化的手段进行方案设计;然后,通过ABAQUS进行有限元强度与挠度校核,进一步探讨了结构的应力集中问题并提出方案对结构进行优化;最后,通过弧长法进行初始缺陷的非线性屈曲强度校核。结构优化后的舱口盖质量减轻4.3%,整体刚性提高11%,屈服强度和屈曲强度均满足要求。实际应用结果表明：该设计思路可为同类型舱口盖设计提供借鉴参考。     

超大型油船VLCC的结构设计和强度

根据三艘超大型油船VLCC的有限元分析和图纸审核，本文着重阐述了超大型油船总纵强度、横向强度、纵舱壁、横舱壁、双层底结构设计的要点。     

大型汽车滚装船结构设计及强度分析

滚装船总纵强度的特点主要是中拱问题,中剖面的最大中拱弯矩值可能比同样主尺度常规船型要高出４０％或更多,所以仅靠现有的规范是不够的,有必要对全船进行结构有限元计算。本文通过对４５９０ＰＣＳ汽车船结构特点的分析,利用有限元对全船结构强度进行三种载荷工况的计算分析,对了解、掌握该型船的结构受力特点、优化其结构设计以及对该型船日后的建造、营运、维护均有一定的参考价值。     

深水耐压壳仿生设计与分析

文章研究了千米水深蛋壳仿生耐压壳的设计理论与分析方法,首先采用Upadhyaya方程、N-R方程,分别建立了鸡蛋壳、鹅蛋壳形状函数;其次,设计了6 km水深鸡蛋壳、鹅蛋壳仿生耐压壳,并基于解析法和数值法,对这两种结构进行强度和稳定性研究;最后,建立了球形、抛物线形、柱形、椭球形等4种典型耐压壳的数值模型,与仿生耐压壳作对比分析。结果表明:解析法和数值法所得的经向应力、纬向应力、临界屈曲应力吻合良好,鹅蛋壳仿生耐压壳的强度和稳定性优于鸡蛋壳仿生耐压壳,具有较好的耐压特性;球形耐压壳储备浮力能力最优,鹅蛋形、鸡蛋形、柱形、椭球形、抛物线形耐压壳的储备浮力能力分别是球的87%、82%、68%、67%、66%;从储备浮力、壳内空间利用率、流线型、乘员舒适性等方面综合比较可知,鹅蛋壳仿生耐压壳可为深水耐压壳设计提供有效参考。     

FPSO global strength and hull optimization

Global strength is a significant item for floatingproduction storage and offloading （FPSO） design, and steel weightplays an important role in the building costs of FPSO. It is the maintask to consider and combine these two aspects by optimizing hulldimensions. There are many optional methods for the globalstrength analysis. A common method is to use the ABS FPSOEagle software to analyze the global strength including the rulecheck and direct strength analysis. And the same method can beadopted for the FPSO hull optimization by changing the depth.After calculation and optimization, the results are compared andanalyzed. The results can be used as a reference for the futuredesign or quotation purpose.     

藕节形大深度潜水器耐压壳体优化设计

藕节形切弧连接耐压壳体是大深度潜水器耐压壳体的一种新型结构形式.该文考虑初始缺陷和材料、几何非线性的影响,参考潜艇规范,采用外点罚函数(OPF)法的结构优化程序,研究了三藕节切弧连接耐压壳体的优化设计.在研究中,设计变量为耐压壳体的厚度半径比、球壳间距半径比、连接角,考虑强度、稳定性以及几何约束,使浮力因子最小.同时研究了设计变量在结构优化设计中的敏感性,以及设计变量对耐压壳体的浮力因子、强度和稳定性的影响.文中的研究结果可以为藕节形大深度潜水器耐压壳体的结构设计提供参考.     

气垫船波浪载荷预报方法研究

高速气垫船对船体结构重量控制严格,而合理确定作用于船体的波浪载荷是结构设计、优化和安全性评估的基础。本文在气垫船船体结构受力特点分析的基础上,采用“分段船模”模型试验方法对目标气垫船开展了波浪载荷预报研究,重点解决了试验模型垫升系统动力特征相似、重量控制等关键问题。试验结果能反映目标气垫船围裙气垫的响应特点,说明所用分段船模试验方法预报气垫船运动与载荷的结果可信。基于此,对目标气垫船波浪载荷设计值的规范计算结果表明,给定的载荷规范计算方法可为气垫船结构设计提供参考。     

3000t自航起重船结构设计与强度分析

结合现行规范和强度分析,对3000t自航打捞起重船进行船体结构设计。借助有限元分析手段,对特定局部结构进行分析;并根据CAP437的要求,对直升机平台进行布置以及对其强度进行校核。吊重作业时,实测船体变形情况符合预期,强度和刚度令人满意。     

藕节形大深度潜水器耐压壳体强度与稳定性研究

藕节形切弧连接耐压壳体是大深度潜水器耐压壳体的一种新型结构形式。文章采用有限元方法,针对缺陷幅值半径比在0.05%～0.5%之间、厚度半径比在5%～9%之间、球壳间距半径比在1.9～2.7之间、连接角在40°～65°之间的三藕节切弧连接耐压壳体,进行了强度和稳定性分析;采用最小二乘法进行公式拟合,提出三藕节切弧连接耐压壳体非线性强度公式和稳定性公式,为藕节形大深度潜水器耐压壳体的结构设计提供依据。     

参数化技术在舰船结构设计中的应用

参数化设计是指设计人员在CAD系统提供的条件下用一组参数来构造设计对象的信息模型,参数与设计对象的控制尺寸有显式对应,当参数的值发生变化时,设计对象随之改变。本文结合CATIAV5系统,介绍了参数化设计技术,阐述了参数化建模的几种方法。以甲板支柱为例,建立了支柱的参数化模型,实现支柱的参数化设计和模型自动修改的功能,大大节约了设计时间。     

Strength evaluation of intersection between stiffeners and primary supporting members in double hull structure

In this previous study, a consistent theoretical formula was established in single hull structure, taking account of all the structural components affecting the load share of each member, in combination with the combined load effect of direct force from the longitudinal stiffener and shear force on the primary supporting member. What's more, it has been known qualitatively that the bending moment at the root of the web stiffener in double hull structure is less than that in single hull structure. However, the difference between double hull and single hull structures has not been achieved. In this study, the authors develop a theoretical formulation to represent the stresses at the root of the web stiffener due to the load from both the longitudinal stiffener and the shear force on the primary supporting member in the double hull structure. Then, the results calculated by the derived formulae are compared with the results obtained by finite element analysis, and good accuracy of the proposed formula was verified. Finally, the calculated stresses were compared between double hull and single hull structures. On one hand, the share of loading born by the web stiffener is almost comparable between the double hull and single hull structures. On the other hand, the bending moment at the root of the web stiffener is smaller in the double hull structure than in single hull structure, and therefore, the maximum stress is smaller.     

船体梁极限强度非线性有限元计算方法研究

文章针对Dow 1/3比例护卫舰模型,进行多种方案的船体梁极限强度非线性有限元计算,通过与Smith方法和模型试验结果的对比分析,研究船体梁极限强度非线性有限元建模技术,给出一种较为准确高效的船体梁极限强度非线性有限元计算方法。对于完善《船体梁极限强度的非线性有限元方法计算指南》具有一定的参考价值。     

Systematic study on the hull form design and resistance prediction of displacement-type super-high-speed ships

Systematic theoretical and experimental studies were carried out to establish methods for hull form design, optimum dimension selection, and resistance estimation for displacement-type super-high-speed ships. In this study, a theoretical hull form design method for displacement-type super-high-speed ships was first developed using the minimum resistance theory and a sectionally varying hull form equation. Using an established hull form design method, a series of 60 hull forms were prepared with systematic variations of the most important design variables, and model tests were conducted for these ship models. Finally, regression analyses were performed for the results of the model tests. The study was very successful, and the prepared computer programs are now being actively used as efficient tools for the design of the displacement-type super-high-speed ships.