大型复杂结构振动特性分析方法研究

针对大型复杂结构振动特性的预测问题,发展了子结构方法,并应用于圆柱壳模型的振动特性研究。讨论了子结构方法的理论基础,分析了子结构间边界处理协调条件、模态截取数和模型缩聚对子结构方法预测精度的影响,并初步比较了其与传统有限元法耗费的计算时间量和内存量的大小,最后,进一步探讨了子结构方法中试验模态与计算模态混合计算的可行性。研究结果表明,子结构方法应用于求解船舶等大型复杂结构的振动特性是可行的。     

大型油船结构优化设计研究进展

综述了大型油船结构设计的特点;从中剖面纵向构件优化设计、横向构件优化设计及横舱壁结构优化设计三方面评述了国内油船结构优化设计的现状;对国外船舶结构优化设计的进展也作了评述;最后指出大型油船结构优化设计尚需进一步研究的若干问题。     

超大型油船波激振动研究

本文论述了超大型油船发生波激振动的机理、波激振动的实船测量及船模试验，波激振动理论预报方法，探讨了它对超大型油船总纵强度及疲劳寿命的影响。     

大型油船系泊安全研究

为提高大型油船系泊安全,对现有的泊位型式和系泊方法进行讨论,比较其优劣,对在作业中的缆绳受力变化作一阐述。介绍了缆绳受力的3种计算方法,推荐选用其中的一个标准。通过实际应用,取得较好的效果,其中的一些经验和方法,值得在其他港口进行推广。     

某型船船体尾部振动设计考虑

本文针对同类型船尾部振动设计中所出现的问题进行了相应的分析，并提出了具体的解决办法，实践证明，此方法较好地解决了该问题，在本船上达到了预期的效果。     

大型油船横向结构优化设计

大型油船较之一般油船的横向结构受力大,在整个舱段优化设计中必须考虑横向结构的优化问题。将横向结构简化成T型材,从DNV(挪威规范)中提取相应的约束条件,以单个横向结构重量最轻为目标函数建立数学模型,采用变尺度混沌算法对其进行优化设计。     

大型油船中剖面结构优化设计的遗传算法

采用遗传算法对大型油船中剖面结构进行了基于DNV规范的优化。以舱段单位长度重量最轻为目标函数,选取了20个设计变量,从DNV规范中提取了32个关于总强度、稳定性等要求作为约束条件,并设计了相应的遗传算法数学模型。算例结果表明单位舱段长度的重量减轻了5.2%,表明该遗传算法在大型油船中剖面的结构优化方面是行之有效的。     

组合模型在油船振动分析中的应用

针对船体振动预报中建模工作量大、计算分析周期长等问题,结合油船的结构特点,提出组合模型在油船振动分析中的应用,同时讨论了组合模型的模拟方法。以某11.5万吨油船为例,与全船三维模型进行对比,从船体梁振动特性、上层建筑振动特性以及船体振动响应等方面研究讨论了组合模型在振动分析时的要点及分析精度,并证实了组合模型用于油船各设计阶段振动分析的可行性。     

15万吨大型油船船型优化研究

１５万吨级大型油船是我国为适应国际造船市场需求而开发的新船型，是我国进入国际造船市场的重要产品之一。七０八所决定并报船舶总公司立题研究。本课题严格按照合同要求，达到并超过了预定技术指标，通过船体线型优化和加节能装置，使本船快速性和经济性达到先进水平，为争取国内外造合同创造了有利条件。     

船舶零件的参数化设计和结构分析

为实现船舶零件的快速设计和分析,使设计人员在设计阶段就能了解产品的力学性能,以某船用齿轮为例,采用先进参数化设计方法对其快速设计进行研究。首先建立某船用齿轮结构齿廓部分渐开线运动方程,并基于三维CAD系统UG实现了齿轮结构的参数化设计,实现齿轮结构的快速生成,得到该齿轮精确的设计模型。基于有限元环境,将几何结构与载荷分别建立相互区别id号,并分别相互引用,实现了齿轮结构有限元分析过程的参数化,快速得到了齿轮结构工作过程的应力分布云图,为设计人员提供参考。     

船舶舷侧结构耐撞性分析

为研究船舶舷侧结构的碰撞损伤过程,采用非线性动态响应分析方法,使用ANASYS/LS-DYNA显式动力分析软件,对船艏和船舷垂直碰撞过程进行数值仿真,获得了碰撞力、能量吸收和结构损伤变形的时序结果。为了分析船舶舷侧结构耐撞性能,本文对比了常见油船、新型Y型和X型舷侧结构的仿真过程,结果表明新型舷侧结构在整体的耐撞性能上优于传统的舷侧结构,承载构件的不同也会对结构的耐撞性产生很大的差异。     

滚装船车辆甲板强度分析

由于滚装船装载车辆的特点,对车辆甲板强度提出了较高要求.本文结合规范利用大型通用有限元软件ANSYS校核了渤海湾运营的滚装船车辆甲板强度;在此基础上,对其中一条船进行了进一步的分析,从而论证了不同车辆参数对甲板强度的影响.     

船体结构冰载荷的远场识别方法及试验验证

冰区航行船舶的冰载荷监测系统可实时保障结构安全.常规的冰载荷监测系统通常采用在冰区水线处布置应变传感器进行测量,然而船体结构水线处往往因水密隔舱等密闭结构而难以进入.为克服传感器安装位置的限制,本文提出一种船体外板结构远场冰载荷识别模型.采用狄拉克函数形成监测点载荷-测量点冰激应变间的Green矩阵,并用Picard准则对载荷识别系统的不适定性进行分析.同时,采用共轭梯度最小二乘迭代型算法和移动平均滤波技术提升求解精度及降低噪声信号影响,并将反演模型应用到外板结构的载荷识别试验中,反演的载荷可较好地对应上施加载荷的时域特征且载荷识别精度良好.本文提出的冰载荷识别模型是对原有冰载荷监测方案的扩展,可有效提升监测范围.     

三维建模与分析软件在舰船结构快速评估中的应用

随着计算机软件的快速发展,软件在船舶设计与分析中发挥越来越重要的作用。本文基于船舶三维建模软件Tribon对某舰船进行建模分析,阐述Tribon在船舶建模过程的强大功能;基于MSC.Patran/Nastran对船用结构件进行有限元分析,得出其应力云图和模态分析图,并根据分析结果对船舶结构件进行优化分析。     

船舶尾部模态数值计算与测试

为了提高船舶尾部模态计算的精度,文章提出了一种尾部详细结构与船体骨架结合的简化有限元模型,应用该模型对某全回转推进船舶尾部模态进行了计算,并将其结果与另外两种传统简化模型（即尾部三维模型与尾部+一维梁混合模型）的计算结果进行了比较。研究发现改进模型与传统模型在尾部局部模态计算中没有明显差别,但对整体模态而言其差异随频率增大而增大。为了进一步验证模型的有效性,在航行过程中对该船舶振动情况进行了测试,并利用运行模态分析法识别尾部整体模态。通过识别结果与计算结果的比较可见,三种模型在基频（1阶弯曲）计算时误差均很小,但是在高阶固有频率计算中改进的模型误差明显小于另两种模型。     

4350吨级多用途集装箱船结构特点

本文阐述了出口德国的4350吨级多用途集装箱船船体结构主要基本特征，重点介绍了货舱内底板重货加强强度校核和E3级冰区加强在本船船体结构设计中的应用。     

船舶基座中复合减振结构应用实验研究

在船舶基座结构中设计了粘贴粘弹性阻尼层、插入空心阻振结构和填充颗粒等单一减振结构及多种复合减振结构基座结构振动加速度导纳为评价指标,采用振动传递实验对比研究了各种减振方式的减振效果。实验结果表明,粘贴阻尼层在分析频率内减振效果明显,最大减振效果达到了10 d B;在基座结构中简单地插入阻振结构,不仅没有阻振效果,反而使得振动增强;复合减振结构的减振效果优于单一减振结构,所设计的复合减振方案的减振效果达到14.05 d B。研究成果对船舶基座结构声学设计具有参考价值。     

基于Patran的高速小水线面双体船有限元结构强度分析

利用有限元软件MSC.Patran建立了全船有限元模型.针对小水线面双体船的结构特点提出了总纵弯矩、总横弯矩和水平扭矩等几种载荷的计算公式以及各种不同载荷的组合工况加载方法,对双体船进行有限元数值分析,得到全船的应力及其分布位置.其研究结果为船身减重和局部结构加强作了准备,并为结构设计人员全面、合理地进行强度分析提供了有效参考.本文创新地采取了以全船有限元建模的方式对小水线面双体船的结构强度进行数值模拟,根据应力分布云图进行总体结构优化.