基于矩阵位移法的浮箱载船下水分析方法

为保证浮箱载船下水安全,在分析浮箱载船下水力学模型的基础上,基于矩阵位移法对浮箱载船下水进行分析.利用VB编制浮箱载船下水程序,实现下水过程中浮箱吃水、弯矩、剪力、支墩反力的快速计算,与有限元软件MSC.Nastran计算结果进行对比分析.结果表明浮箱载船下水程序可以准确有效地计算下水过程中浮箱吃水、弯矩、剪力和支墩反力.     

舰船甲板变形的理论研究

为了研究舰船甲板的变形,对其结构进行了简化,建立了舰船甲板受力的数学模型。分别在横向载荷、总纵弯矩及二者共同作用等3种情形下,对舰船甲板的变形特性进行了计算。计算结果表明,舰船甲板受力变形为mm级;在横向载荷作用下,舰首甲板变形最大;在总纵弯矩作用下,甲板的0.6~0.75间部位变形最大。     

水面舰船破损后船体总纵强度预报

本文主要述及水面舰船在执行任务过程中遭到损伤,在严重破损状况下舰船船体结构尚存承载能力的探讨。运用常用的极限弯矩强度计算方法对破损后的水面舰船进行程序化的船体总纵强度预报。     

19 200 DWT散货船气囊下水计算

根据船舶静力学原理,编制船舶气囊下水静水力计算程序,进行19 200 DWT散货船的气囊下水计算;采用非线性有限元程序,进行该船气囊变形和总纵弯矩计算,验证了自编程序的正确性;采用有限元程序,进行下水过程的船体应力分析,并获得船底板的最大应力.最终证明了该船气囊下水的安全性.     

全舰（船）统一姿态基准系统中甲板变形分析

为了研究舰船甲板的变形,此文对甲板结构进行了简化,建立了甲板受力的数学模型。分别在舰船处于中垂和中拱两种状态下,对舰船甲板受横向载荷、总纵弯矩及两者共同作用下的变形进行了计算。     

舰船波浪弯矩响应的频率特性

非直壁式舰船在高浪级和高航速下的弯矩响应中,除了含有低频遭遇频率成分外,还存在着一定数量的遭遇频率的倍频成分及船体各谐调的垂向总振动频率成份,它们都会对舰船波浪弯矩的非线性响应产生相应的影响。如果舰船的第一谐调垂向总振动频率正好是遭遇频率的整数倍,这时弯矩的非线性响应将达到极值。本文从模型试验及理论计算两方面分析了舰船波浪弯矩的频率特性,对船体载荷响应理论的发展及设计载荷的确定具有指导意义。     

水下爆炸作用下计及冲击动弯矩的舰船总强度分析

水下爆炸作用下舰船结构的总强度分析一直是业内水面舰船强度研究的重点内容之一。本文选取典型水下爆炸工况,借助数值仿真的手段,采用通用有限元程序Abaqus中的声固耦合法,在计及水下爆炸冲击动弯矩的条件下模拟水下非接触爆炸作用下舰船的动响应。结合各主要舰船强度规范对某水面舰船的典型剖面的水下爆炸冲击动弯矩进行初步分析,给出了各爆炸工况下不同剖面的动弯矩时历曲线,并以动弯矩所占百分比的形式展现了冲击动弯矩对舰船总强度校核的重要性。为舰船的总体结构设计提供参考。     

水面舰船波浪弯矩计算方法研究

我国现行《舰船通用规范》适用于设计水线长不超过160m的水面舰船,当设计水线长在160～200m时,规范规定参照执行。随着舰船的尺度逐渐加大,波浪载荷的计算问题更加复杂。比较了4种规范的波浪载荷计算公式,并应用线性切片理论,采用短期和长期预报的方法,计算大尺度舰船的垂向波浪诱导弯矩值。因此,对于一定范围内的大尺度水面舰船,采用"通用规范"所得波浪载荷值计算船体强度还有一定安全性,并可运用多种计算方法合理选取波浪弯矩值。     

舰船水下爆炸冲击动矩工程化预报

针对船体在水下爆炸载荷作用下产生的冲击动弯矩问题进行研究。基于船体梁模型采用泰勒平板流固耦合理论对船体冲击动弯矩进行工程计算分析,并与试验数据对比分析进行有效性验证,适用于水下爆炸船体冲击动弯矩的工程化快速预报。采用该方法预报了不同船长和排水量的典型船型的冲击动弯矩,探究冲击动弯矩随舰船标准排水量变化的规律;根据上述多个船型动弯矩的大量计算结果,总结出冲击动弯矩经验计算公式,方便于工程设计应用。     

近场爆炸载荷作用下某大型舰船结构剩余强度分析

近场水下爆炸载荷作用下舰船结构的毁伤效应及剩余强度问题一直是业内研究的重点内容之一。首先,对典型舰船设置近场水下爆炸工况,并结合通用FEM软件对近场爆炸载荷下的结构响应进行模拟。然后,根据近场爆炸产生的破口和塑性变形,对典型剖面剖面模数的损失进行分析,发现由近场爆炸引起的毁伤会导致剖面出现8%~10%的剖面模数的损失。最后,对破损舰船浮力重新分布后的波浪弯矩和静水弯矩进行计算,并结合军规对舰船在近场水下爆炸载荷作用后破损情况下的剩余强度进行分析。结果显示,在鱼雷的攻击下,该型舰船依然满足剩余强度要求。     

基于ANSYS的船舶纵向下水弹性计算方法

随着建造的船舶载重吨位的逐年增大,下水过程中船体和船台结构的安全性越来越受到业界的关注.文章提出了基于ANSYS的船舶下水弹性梁计算方法,采用ANSYS参数化设计语言实现下水全过程仿真计算.所开发的程序考虑了船体梁弹性弯曲和墩木等支撑结构的弹性变形,可以准确地预报船舶尾浮及全浮滑程并判断是否存在尾弯及首跌落现象,计算出下水全过程中船体弯矩、剪力、墩木反力及其变化,为校核船体及船台强度提供了准确的荷载.文中还提出了在船尾部安装浮筒以克服尾弯的新措施.     

水下爆炸气泡作用下船体总纵强度估算方法

水下爆炸中的气泡脉动载荷会造成舰船的鞭状运动,对其总纵强度产生很大威胁,是战争中造成船体总体毁伤与丧失生命力的主要原因之一。基于势流理论,推导并建立船体梁气泡弯矩的理论与计算方法,同时综合考虑气泡弯矩、船体静水弯矩、波浪弯矩及砰击弯矩等其他影响因素,建立一套完整的气泡作用下船体梁总纵强度估算方法。通过算例,校核典型工况下多种弯矩同时作用时船体梁的总纵强度。计算结果表明,气泡脉动载荷产生的总纵弯矩具有周期性鞭振特性,且数值大于其他弯矩。在评估舰船总纵强度与生命力时,应充分考虑气泡脉动载荷的影响。     

关于船体总纵强度计算的探讨

重点论述了船体总纵强度计算，船体构件总纵弯曲应力与许用应力的关系。按极限弯矩校核船体总纵强度时，要合理地确定船体结构的安全系数。计算动力弯矩应确定舰船在光涛中迎浪航和的航速和波高，并将计算结果绘出安全航行图，以便确定设计的舰船在无限航区航行的允许航速和波高。     

水面舰船破损后的安全性分析

根据水面舰船破损的状态,分析其破损后的浮态和静水载荷,采用规范方法和非线性切片理论计算舰船破损后的波浪载荷,结合两种方法所得的载荷与极限弯矩,分析舰船破损后的安全性,并确定舰船安全航行时所对应的海况等级。     

抬船浮箱载船下水总纵强度计算分析

论述了抬船浮箱载船下水方式,采用结构有限元分析方法对抬船浮箱载船起浮驳运下水过程中的总纵强度进行了计算及浮态计算。通过计算分析,提出了具有使用价值的建议,为确保22000m3液化气船在不同搭载状态下抬船浮箱载船下水的安全提供了技术支撑。     

基于N-1+1准则的舰船电力系统结构合理性量化评估研究

为了实现舰船电力系统结构合理性的量化评估,借鉴陆地电力系统N-1+1规则,编制仿真程序,以舰船典型电力网络为例,对其负荷失电概率进行了量化计算。进而为了计算舰船电力系统多重故障下的供电连续性,对N-1+1规则进行了改进,得到了N-2+2规则,以二重故障为例,计算了舰船典型电力网络供电连续性指标。计算结果表明,该方法可以方便有效地得到舰船电力系统负荷失电概率,从而为舰船电力系统结构合理性评估提供了有益的理论支撑。     

基于弯扭耦合的破损船剩余强度评估方法研究

破损舰船的剩余承载能力是检验结构设计合理性的一个重要指标。现有的破损舰船剩余承载能力评估主要考察垂向弯矩,缺乏考虑船体在斜浪状态下结构组合变形的综合影响。文章对破损舰船剩余承载能力评估方法进行了研究。在考虑船体组合变形的影响下,建立了弯扭耦合方程。通过非线性有限元计算,确定结构耦合系数,并在此基础上提出了破损舰船的剩余承载能力的可靠性评估方法。     

舰船载船浮箱下水的结构分析与优化

载船浮箱下水是一个技术复杂且事故因素较多的工艺过程。运用整船三维有限元分析方法评估首次采用载船浮箱下水方式的万吨级舰船在深水坞内边墩、尾部支墩拆除后的结构安全性。通过多种工艺方案的对比分析、反复优化和理论验证,提出了船体、支撑系统和浮箱的加强设计方案,已成功应用于实船,保证了该产品安全、可靠、稳妥的下水。     

破损舰船运动与波浪载荷预报方法

为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运动及垂向弯矩明显增加,而其它5个自由度运动则有所减小。基于船舶静力学原理,分析了舰船破损对浮态及稳性的影响。最后,使用格林函数法研究了舱室进水导致的液舱晃荡,结果表明,液舱晃荡附加质量在某些频率附近有明显的共振效应,必须通过阻尼系数考虑流体粘性的影响,避免产生非物理结果。     

阶梯型舱壁次要支撑构件的弯矩因数取值改进

现行IACS《油船和散货船共同结构规范》中次要支撑构件的有效剖面模数的计算公式适用于平直舱壁上的支撑构件的设计,并对在不同边界条件下的弯矩因数作出规定,但对于阶梯型舱壁上的次要支撑构件的弯矩因数未作任何规定,给设计和工程实践带来不便。对阶梯型舱壁次要支撑构件进行有限元计算,提出一种阶梯型舱壁次要支撑构件弯矩因数取值的改进方法。该取值的改进方法对解决相关工程设计问题具有一定的参考价值。