T型材延尺补偿量施放研究

T型材制作的完工尺寸是否理想,是衡量船舶企业精度管理水平的重要指标之一。T型材制作的完工尺寸监控到位,则能为企业减少因尺寸偏差导致大量修割与换板而损耗的人力物力。通过本研究与分析,优化T型材原有的延尺补偿量,并应用到实际生产中,减少T型材完工周期,降低修割率,达到精益生产的目的。     

万吨级散货船的T型材剖面优化设计

本文应用优化思想,联系万吨级散货船的 T 型材剖面设计问题,从建立数学模型出发,推导了 T 型材剖面优化设计的求解公式,并结合35000吨级散货船和64000吨级散货船的 T 型材构件剖面设计实例,介绍了《规范》设计 T 剖面的计算步骤。     

船舶艏柱结构型式探讨

本文分析了国内目前船舶艏柱常用的结构型式在建造中存在的问题,从阻力、建造之实际出发,设想了一种新型结构型式的T型材艏柱.     

上层建筑压筋板条剖面特性计算与等效转换

为了计算上层建筑压筋板条的局部振动固有频率,根据典型压筋板条形状特征,推导计算压筋板条面积、惯性矩等剖面属性,将压筋板条当作两端简支梁计算其振动固有频率,避免发生共振。当板格跨度与压筋条间距相比较大时,能满足工程精度要求。采用有限元法预报船舶总振动固有频率和局部强迫振动响应,需要基于剖面特性等效原理,将计算得到的压筋板条剖面特征值等效转换为T型材加筋板,用于有限元建模。通过编写转换程序,从保证振动特性一致性角度考虑,保持转换前后的面积和惯性矩一致,取中和轴高度与原压筋板中和轴高度最接近的T型材作为等效替代。由于压筋板比传统加筋板生产制造更为便利,目前越来越多的大型船舶上层建筑内围壁采用压筋板的型式,研究成果可以为压筋板的设计和振动评估提供参考。     

基于ANSYS的复合材料帽型骨材结构优化及等效研究

建立无芯材、含PUR芯材、PVC芯材三种结构的复合材料帽型骨材有限元模型,分别采用梁单元和壳单元模拟帽型骨材加筋梁,在满足相应的约束条件下,对帽型骨材加筋板结构的有限元模型进行优化分析。结果表明,对于局部结构的有限元模型,骨材中的PUR和PVC泡沫芯材可以不计;建立整船模型时可用梁单元代替壳单元模拟帽型骨材加筋梁;运用ANSYS的APDL语言编程进行帽型骨材加筋板架优化分析,实现了目标最优。     

基于人工蜂群算法的油船舯剖面优化设计

人工蜂群算法(ABC)是模仿蜜蜂行为提出的一种优化方法,通过各人工蜂个体的局部寻优行为,最终在群体中使全局最优值凸显出来,有着较快的收敛速度[1]。本文基于HCSR规范,以中剖面净面积最小为优化目标,以区域纵骨间距个数、板厚、型材尺寸、板缝位置为设计变量,采用ABC算法,建立了适用于油船的中剖面优化设计模型。以一艘32000DWT油船为例,对其进行了优化设计,优化结果验证了人工蜂群算法用于船舶中剖面结构优化的可行性和高效性。     

基于CSR有限元分析球扁钢等效方法研究

基于CSR的油船有限元分析中,球扁钢不可以直接进行疲劳及屈曲计算,需将其等效为L型材或T型材。规范要求保证等效前后横剖面面积及惯性矩特性与原球扁钢相同。而且在利用PULS进行加筋板屈曲计算时对其加强筋（如扁钢、L型材及T型材）有尺寸比例限制。依据上述要求建立了球扁钢等效优化模型,并采用相应优化算法进行求解。实例计算结果表明,所用方法基本保证了等效结果满足规范要求,并可以进行屈曲计算,达到工程应用要求。     

船体T型材智能装焊系统开发

在传统船舶建造中,T型材安装定位劳动强度高、工作效率低且存在安全隐患.以船体T型材智能装焊系统为开发对象,介绍系统构成,阐述系统关键部件功能,设计系统工艺流程,实现T型材的自动安装定位和焊接.基于自动化定位、抓取、放置和焊接,该系统可大幅降低劳动强度、提高生产效率.     

船体折边构件结构强度近似计算法及其应用

本文从结构强度出发，分析了船体折边构件剖面的实际剖面要素、计算剖面要素和《规范》要求的剖面要素三者之间关系，明确折边构件转角处曲率半径对其剖面要素的影响不可忽视的原因，并采取积极措施，探索简化的实用方法，从中发现两套近似计算公式可供实际应用。     

基于规范计算的油船中剖面优化设计

为降低船舶造价,最大限度地实现船舶的轻量化设计,基于船体尺寸优化的思想,以油船中剖面结构为研究对象,采用法国船级社规范计算工具Mars2000对油船中剖面进行结构定义和载荷计算,通过优化分析软件ISIGHT集成设计变量、约束条件、目标函数,建立参数数据流;开发基于协调共同结构规范（Harmonized Common Structure Rules, HCSR)计算的船舶尺寸优化系统,获得油船中剖面结构设计方案。优化后中剖面面积比原始设计减少6.4%,实现油船的轻量化设计。     

基于多目标粒子群算法的翼剖面优化设计

船舶桨舵等装置均有水翼剖面组成,为了得到水动力性能更好的桨舵装置,需要对水翼进行优化设计。基于iSIGHT优化平台,采用粒子群优化算法,以保证水翼剖面升阻比和改善水翼表面压力分布为优化目标,进行多目标水翼优化。通过改变水翼剖面的拱度分布和厚度分布进行优化设计。优化后得到的最优剖面相对于原始剖面,明显增加了剖面的最小压力系数,并适当提高了升阻比,从而提高了水翼剖面的空泡性能和升力性能。因此,验证了利用多目标粒子群算法进行翼型优化设计的可行性。     

山区高墩梁桥方案的经济性比较

通过对在V形山谷修建40m、50mT梁桥及120m连续刚构桥方案进行比较,从结构合理性及经济性方面对山区修建高墩连续T梁桥提出一些观点,并分析了它们的上下部结构造价,得出修建高墩连续T梁桥的最优条件。     

拼焊T型钢截面尺寸的选用

在船体结构的骨材设计中,目前大多数是利用“钢质海船建造规范”(简称“规范”)的规定求出设计骨材所必需的剖面模数W,随后根据W,选用各种大小不同的型材。如选不到合适的轧制型钢时,就需选用拚焊T型钢。 T型钢的模数计算较为烦琐,很难选得“恰到好处”,这样就必然造成很多浪费,并且由于各取所需而不利于标准化生产。因此怎样选用拚焊T型钢的截面尺寸,成为我们设计工作者需要解决的问题。计算T型钢的剖面模数W有六个因素(如图1):     

基于船级社规范的船体主要构件剖面设计方法

船级社规范对船体主要构件的最小剖面特性做出了要求,但却并未给出剖面尺寸的具体计算公式,这为实际应用带来了一定的困难。针对这一问题,基于CCS钢规对主要构件的剖面特性要求,结合型材剖面设计理论,建立剖面具体尺寸的确定方法。算例结果表明,通过该方法设计出的主要构件,其剖面特性仅比规范要求的最小值稍大,从而可避免材料浪费。     

船用钢T型接头焊趾选择优化研究

针对船体焊接构件焊趾处应力集中影响船艇结构寿命的问题,利用有限元软件建立船艇重要区域中内龙骨的有限元模型,在约束和载荷相同的情况下,对比分析不同焊趾形式及尺寸T型接头的应力分布和疲劳寿命。研究表明,对于陆军船艇而言,平面形焊趾形式应力集中程度较小,焊后加工方便,适合船艇修理实际要求;焊脚尺寸为4~6 mm的平面形焊趾形式的T型接头疲劳寿命最大,在船艇T型构件焊接时焊脚尺寸应选用此范围内。     

船体结构T型接头焊接变形预测及控制研究

T型接头的焊接变形会对船体结构件的安装以及强度安全等方面带来不利影响,基于SYSWELD有限元分析软件,利用热弹塑性非线性有限元计算方法并选取双椭球体积热源模型,模拟T型接头开单边V型坡口时的焊接变形。基于预测结果,提出改变焊接顺序来控制焊接变形,通过对四种方案下焊接变形结果的对比确定了最优方案并进行了理论分析,为实际生产过程中焊接变形的预测和控制提供了理论指导。     

高速船铝合金带筋板的力学性能优化设计

对承受不同横向载荷的带筋板进行系列剖面优化设计,获得带筋板的初步设计尺寸,借助有限元计算从局部与整体屈曲角度对铝合金带筋板尺寸进一步优化,并确定具体的尺寸,有限元计算分析结果表明,所设计的不同规格的带筋板具有相同的应力水平,并计算得到其极限承载能力.     

大型船舶T型材焊接工艺试验及工艺再造

焊接是船体装配中的重要环节,是船体质量好坏的决定性因素。因此,对焊接进行工艺试验是必要的。针对在实际生产过程中,船舶T型材坡口宽度不一致,通常是上宽下窄的情况,选取不同间隙的坡口进行工艺试验,并对获得的参数进行数学建模,推算出具有普遍适用性的焊接参数。     

肥大船后体形状对推进的影响

本文从节能和减振的角度出发,探讨肥大船后体形状对阻力、推进及伴流的影响。首先,用理论计算流线的方法从三个抬高型球鼻首中选择一个加装于母型船模上。通过比较分别由理论计算和实测得到的流线,表明在舭部两者吻合程度良好。接着,对后体形状分别为V型剖面、U型剖面、单尾鳍型和球尾型的四艘船模进行试验。结果表明,在方形系数C_B=0.80的四种后体线型中,在满载和压载状态,V型剖面的阻力最低,U型剖面最高。就收到马力而言,单尾鳍型在满载时最低,压载时仅次于V型剖面。至于满载时的伴流分布,U型剖面和单尾鳍型各半径处进流角绕轴一周的变化△β较小。     

开孔群式上层建筑一体化船型多重突变结构计算分析

从开孔群式上层建筑一体化船型存在的阶梯型断层式上层建筑、密集大开孔群和左右舷外板不对称等多重突变结构出发，借助三维有限元分析技术，以船体梁横剖面惯性矩和船底外板剖面模数等船体梁剖面固有特性参数为设计切入点，探讨多重突变结构对船体梁总纵强度设计的影响和各甲板层构件对船体梁剖面惯性矩的贡献。此类船型大多负有在高航速、高海况条件下开展临危作业的使命，因此从工程实际的角度实现总体装载与船体结构设计的互动反哺式设计是首要任务。基于船体梁剖面惯性矩贡献的船舶设计方法可为此类船型的工程设计提供参考。