我国船体钢的发展及其牌号沿革

船体钢系指船体结构用钢材,主要有碳素和低合金船体钢两大类。本文拟就我国碳素船体钢的发展概况及牌号的沿革作一简单介绍。船舶建造规范对船体钢的要求是,具有足够的强度、良好的可焊性和足够的韧性。碳素船体钢不但能满足造船的三项质量要求,而且冶炼、轧制容易,成本低,所以使用广泛。     

低合金高强度钢在造船中的应用及我国高强度船体钢的发展

目前,世界各国大型民用船舶的船体钢可按强度分为两大类,即普通强度船体结构钢和高强度船体结构钢。普通强度船体结构钢是指抗拉强度为41～50 kgf/mm~2[40～49 kPa]的船体钢,高强度船体结构钢的抗拉强度为51～63 kgf/mm~2[50～61.8 kPa]。本文仅对高强度钢在造船工业中的应用及其发展情况作一简单介绍。     

船体角焊缝的连接强度分析与焊缝系数

本文阐述了船体结构角焊缝的分类及强度条件,对工作焊缝,按其承载模式建立力学模型,并对其失效模式进行分析,完成了普通强度钢和高强度钢在六种组合模式下的焊缝系数推导,给出了船体结构普通强度钢和高强度钢的推荐焊缝系数,为船舶结构焊缝设计提供理论依据。     

基于直接计算的2000m~3 LPG船船体结构分析

本文按设计要求,用有限元方法对一艘2 000 m~3LPG的船体结构进行直接计算并进行相应分析,其中,结构强度计算包括储液罐、液罐鞍座的结构强度,以及船体结构的总纵强度。计算结果表明该船体结构强度满足设计要求。     

45Mn17Al3钢单面MIG焊陶瓷衬垫研制及焊接性能研究

45Mn17A13钢是特种船舶船体建造常用的一种低磁钢,为了提高该型船体焊缝的焊接效率和质量,根据45Mn17A13低磁钢焊接特点设计研制符合该型钢焊接要求的陶瓷衬垫。通过对象山焊接衬垫厂设计的陶瓷衬垫进行试验,经多次衬垫材料成分及耐火度的调整,最终定型JN-401D衬垫为45Mn17A13钢单面MIG焊接专用陶瓷衬垫。并对不同衬垫材料、坡口形式、焊接电流及不同电源类型进行单面MIG焊焊接对比及相应的力学性能和金相试验,分析比较其结果,得出了一套针时45Mn17A13钢单面陶瓷衬垫MIG焊的可行性焊接工艺,结果表明45Mn17A13钢使用象山衬垫厂设计的JN-401D陶瓷衬垫单面MIG焊接性能完全能够满足规范要求。     

CSR散货船结构审图中主要关注点研究

依据散货船共同结构规范（BCCSR）分析船体结构审图工作中应关注的问题，指出了审图工作中所发现的船体结构设计的通病。分别从材料钢级、净尺寸和腐蚀增量、结构布置、结构焊接、局部强度、总纵强度、强度分析等方面，对散货船结构设计中应注意的问题进行了研究分析。     

船用DH36钢屈服强度温度依赖特性研究

屈服破坏是船体结构失效的主要模式之一,屈服强度的变化会给船体结构设计带来重要影响。研究了船用DH36钢屈服强度与温度的依赖关系。通过低温拉伸试验,确定船用DH36钢在-60～10℃范围内的屈服强度,由自定义函数拟合得到屈服强度与温度的依赖关系,并从微观角度对这一现象进行了解释。结果表明,船用DH36钢在-60～10℃范围内的屈服强度随着温度的降低而升高且服从指数规律,在-60～-20℃范围内船用DH36钢的屈服强度对温度的敏感性高于-20～10℃时的屈服强度。     

45Mn17Al3钢单面MIG焊陶瓷衬垫研制及焊接性能研究

45Mn17Al3钢是特种船舶船体建造常用的一种低磁钢,为了提高该型船体焊缝的焊接效率和质量,根据45Mn17Al3低磁钢焊接特点设计研制符合该型钢焊接要求的陶瓷衬垫.通过对象山焊接衬垫厂设计的陶瓷衬垫进行试验,经多次衬垫材料成分及耐火度的调整,最终定型JN-401D衬垫为45Mn17Al3钢单面MIG焊接专用陶瓷衬垫.并对不同衬垫材料、坡口形式、焊接电流及不同电源类型进行单面MIG焊焊接对比及相应的力学性能和金相试验,分析比较其结果,得出了一套针对45Mn17Al3钢单面陶瓷衬垫MIG焊的可行性焊接工艺,结果表明45Mn17Al3钢使用象山村垫厂设计的JN-401D陶瓷衬垫单面MIG焊接性能完全能够满足规范要求.     

新型护卫舰材料选型论证

驱护舰主船体结构选材历来是争论的焦点问题，在我国现有的几种可供选择的钢种中，哪一种在各项技术性能指标晚符合舰用要求呢？对此等者从结构强度，稳定性，刚度，材料加工，经济性，抗腐蚀性等影响选材的诸要素进行了论证，通过比较国内外舰用钢在强度级别上的差异，剖析了我国舰艇用材强度级别偏高的原因，其中重点论述了新型护卫舰选材问题，经过性能分析，钢种间对比，认为907A钢不失为目前我国舰艇结构用钢首选理想钢种。     

10CrNi3MoV船体钢力学性能的聚类分析

运用多元统计分析中的聚类分析方法,对10CrNi3MoV船用钢的力学性能进行了统计分析,通过数值计算评价钢材的综合性能,并按照分析结果对该船体钢的质量进行分类,以便深入掌握船用钢的质量状况,为完善船厂的质量管理及保证体系提供切实有效的方法和途径.首先,选取钢材的强度、塑性和韧性作为分析对象,包括屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率和冲击功等五项性能指标.根据船体钢强度、塑性与韧性相互之间的制约关系和相关的钢材验收标准,结合船体钢力学性能试验数据分析结果,提出了船体钢最优综合性能评价标准.然后,运用马氏距离和离差平方和法对16张合格钢板的力学性能进行了聚类分析,获取了钢材综合性能聚类树图,此分类情况下的相干系数为0.7118.通过分析,获得下列结论:(1) 运用聚类分析方法对钢材力学性能进行统计分析以评价钢材质量具备可行性.(2) 对于10CrNi3MoV船体钢,提出最优综合性能评价标准.其屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率和冲击功分别为:667.5MPa、760MPa、23%、72%和183J(-20℃).(3) 各项性能指标都合格的钢板,其综合性能也存在差异.选取的16张合格钢板中,性能较佳的占31.25%,性能一般的占56.25%,性能较差的占12.5%.(4) 成分相同的钢板相互聚类的达到68.8%,表明了化学成分是影响钢板综合性能的一个主要因素.     

老龄化船体结构的腐蚀疲劳风险评估

提出了对由于腐蚀和疲劳而引起的船体结构极限强度老化进行风险评估的方法。提出了由腐蚀增长、疲劳裂纹和腐蚀一疲劳裂纹联合作用引起的船体强度降低的随机时域函数模型。并利用二阶可靠性方法计算主要船体结构的瞬时可靠性。提出了进行老龄化船体结构时域可靠性分析的方法，用统计和概率的方法描述了腐蚀和疲劳裂纹参数对老龄化船体结构可靠性的敏感度。最后以一艘老龄化油船的结构为例进行了验证。     

4590车位汽车运输船结构设计中的几个问题

本文通过对４５９０车位汽车运输船实船结构设计的介绍,初步探讨阳汽车运输船结构强度中存在的问题及其解决方法。其中包括初步设计时船体静水弯矩确定,纵向构件的局部载荷取法、船体骨架形式的选定、高强度钢应用、车辆甲板桁材系统设计以及风管处甲板开口的加强等。本文还着重介绍了一种船体处于歪斜状态下的疲劳问题的简化计算方法、供船体结构初步设计时应用。     

16000t举力下水工作船结构设计与分析

下水工作船是专用于船舶和海上设施下水的特殊船舶。本文针对16 000吨举力下水工作船,从船体结构设计和结构强度两方面进行分析和研究。船体结构设计的研究对比了驳型和坞型2种不同结构形式对船体结构设计和强度的影响。结构强度的分析运用全船有限元计算方法,计算了装船工况和沉浮工况下的全船结构强度。相关研究结果对今后下水工作船的设计有一定的参考价值。     

典型箱型梁极限强度模型试验分析

为验证和完善船体结构极限强度非线性有限元法,采用高强度钢,设计典型箱型梁4点弯曲模型,开展极限强度模型试验,得到典型箱型梁模型的极限承载力和应力分布情况,与模型试验数值仿真的结果对比,结果吻合,可为船体结构极限强度计算方法研究提供试验支撑。     

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。     

浅析船体结构极限强度模型试验技术

船体结构极限强度是船体结构安全检验中的重要参考指标,因此船体结构极限强度模型试验技术在船舶工程行业中发挥着十分重要的作用,基于此,本文针对船体结构极限强度模型试验技术的应用进行详细的研究分析。在极限强度模型试验相关原理的基础上,从对甲板加筋板和箱型梁对不同模式下的船体结构极限强度模型试验技模型设计进行分析,最终采用实际的船体结构极限强度模型试验对极限强度模型进行验证。     

嵌入式多波束声呐船体大开口加强结构优化研究

开口处的船体结构强度分析与评估是船舶设计与建造过程中的关键环节。采用有限元法建立某船体结构数值模型,结合强度校核规范,进行船体底部嵌入式多波束声呐大开口区域的船体结构强度分析。结果表明,开口区域船体结构的强度、加强结构型式的设计等在设计过程中应引起足够的重视。设计5种开口加强方案,通过对比总结了开口纵向位置、内凹槽直角或转圆过渡型式等因素对结构强度的影响特点。通过上述研究可知,横向开口对船体加强结构的强度影响更大,对横向开口处纵向构件进行多方案优化设计可有效掌握目标区域结构的应力分布变化及受力特点。最后提出一种较佳的设计方案,既有利于提高船体结构的强度,又便于设备的安装。     

船体梁与加筋板极限强度可靠性设计

本文应用结构可靠性分析方法,分别以船体梁和船体纵向加筋板极限承载能力为失效模式,对船体结构进行了安全评估和可靠性设计。应用所开发的新的改进可靠性计算方法,计算了基本物理量的不确定性对船体结构极限强度函数统计特征的影响,同时结合所开发的用于直接估算船体梁和加筋板极限强度的荛用计算方法,确定出不同船体结构的失效概率和设计目标安全指数,推导了局部安全因子,可以进行船体结构的可靠性设计与再评估。     

集装箱船整船有限元结构分析

文章以一艘１７００箱集装箱船为例,阐述了整船有限元结构分析方法。先建立全船有限元模型和质量模型,再用三维流体动力计算程序进行波浪随机载荷的长期预报,并在此基础上导出设计波参数组,最后,在全船有限元模型上 计算得出船体结构在各个设计波上的应力分布和变形结果,所得到的船体结构有限元分析结果对同类型集装箱船的设计和强度分析有一定的参考价值,对其它类型的船舶结构强度分析也有一定的借鉴意义。     

玻璃钢船体强度和刚度的关系

玻璃钢比重轻、强度大,但弹性模数较低。因此,如何充分利用材料之特长,尽力在结构形式方面采取措施以克服其短处,做到“材尽其能”,这对减轻船体重量和降低船体的建造价格有很重要的意义。船舶主体用玻璃钢结构往往碰到强度有余、刚度不足的情况。因而有必要从理论上来分析玻璃钢船体强度和刚度关系,以便在船舶的初步设计阶段(在选择船舶主要尺度、增强塑料的材料品种和船体结构形式等时)就能考虑