散货船的货舱分舱布置对总纵弯矩的影响研究

货船的货舱分舱往往决定了船体梁静水弯矩的大小,而合理的分舱能降低船体梁的静水弯矩,从而减轻船体结构的重量。以某61 000吨级散货船为研究对象,通过对完整和破舱工况下的静水弯矩进行比对,找出各舱货物质量变化对静水弯矩影响的规律,从而判断如何分舱可以降低船体梁静水弯矩。试验结果表明:这种方法是可行的,新方案下船体梁静水弯矩相比初始降低了约8%。     

64000 DWT散货船结构轻量化设计和建造

散货船结构轻量化设计与建造,是提升散货船性能重要途径之一。本文以64 000 DWT超灵便,最大型散货船为例,阐述了船体结构轻量化在设计和制造中所采用的方法和手段,通过对总体布置合理规划、结构合理布局、有限元直接强度计算替代规范法、船体建造控制等措施,实现了控制和减轻船体结构重量的目的。文中所述方法是本船设计和建造的经验总结,对提高船舶设计水平、设计类似船舶具有一定的借鉴和参考价值。     

船体梁静水载荷效应统计预报

船体梁静水剪力、弯矩等是由装载状态决定的载荷效应。营运船舶装载记录表明，实际装载状态具有不确定性，由此导致载荷效应发生变异，其统计特性可利用回归公式或随机模拟原理进行估算或预报。通过对油船、散货船、滚装船及集装箱船约2000种随机工况所作的统计分析，表明其静水弯矩等随装载偏差的变化近似于正态分布律，并具有比船体中剖面模数或钢材屈服极限更为显著的变异性。在船舶结构可靠性分析或理性设计中，合理估算并预报这种及异性是必要的。     

205000DWT散货船货舱结构重量优化

阐述了一艘满足共同规范(CSR)的纽卡斯尔极限型(Newcastlemax)205000 DWT散货船的货舱结构重量优化过程。分析船体结构设计的各种影响因素,对货舱区结构设计进行了优化改进,达到减少船体钢料重量、减轻空船重量,继而增加载重量的目的,最后提出了影响结构重量的关键控制因素。为以后散货船结构设计提供了改进方向,也为散货船船体结构轻量化提供了指导依据。     

超规范散货船船体结构总纵强度有限元分析

对"超规范船舶"总纵强度的校核,规范上的经验公式及常规计算方法已不再适用。以某超规范散货船为例,采用全船有限元分析方法,利用SESAM软件建立水动力模型进行波浪预报并导出设计波,利用MSC.PATRAN建立全船结构有限元模型并施加设计波载荷、货物载荷等对船体结构总纵弯曲强度进行了计算评估。计算结果表明结构应力在许用范围内,且该方法能够准确地反映船体结构的变形和应力分布情况。设计者可以针对高应力区域进行局部加强,这对"超规范船舶"船体结构设计及优化具有重要指导意义。     

散货船结构优化设计

基于《散货船CSR共同规范》对沪东中华造船集团设计建造的76 000 DWT散货船进行船体梁载荷包络线优化、规范校核优化设计以及舱段有限元分析优化,有效降低了该船型的结构钢料重量,中国船级社对该船优化后的相关货舱区结构图纸进行了合同前服务和预认可。     

优选型双壳散货船设计特点

介绍散货船当前的状况和存在的隐患及单壳体散货船和双壳体散货船的优缺点；同时对散货船船型的未来发展趋势进行了分析，提出控制船体结构重量，确保载重量指标，优化船体结构，增大舱容等优选型双壳散货船的设计特点。     

船体典型结构节点抗疲劳设计

利用抗疲劳设计优化方法对油船、散货船和集装箱船的典型结构节点进行分析,梳理若干典型节点的抗疲劳设计标准。部分典型结构节点如舱口角隅等的抗疲劳设计标准可作为疲劳校核的等效方法。在设计时,通过疲劳强度计算改进结构详细节点的设计,以保证船体构件的疲劳寿命能满足要求。     

THAFTS在大型散货船水弹性响应中的应用

随着船舶主尺度的增加,在进行船舶运动与波浪载荷分析时,为了考虑船体弹性变形与流体运动的相互作用,有必要采用水弹性分析方法。采用中国船舶科学研究中心开发的三维水弹性软件THAFTS对大型散货船的水弹性响应进行研究。首先,采用有限元方法分析了船体在真空中的固有频率和振型;然后基于模态叠加原理,计算了船体在波浪中的运动和水弹性响应,并讨论了航速对波浪载荷的影响;最后探讨了波激振动对船体结构疲劳损伤的影响,所得结论对于大型船舶的结构设计具有重要的参考价值。     

船体生产设计过程中的结构节点优化

针对船体结构设计过程中结构节点设计不当的问题,提供了典型船体结构节点的优化思路,结合生产现场工艺对腹壁式风道及通风静压箱结构设计提出了针对性的调整优化方案;并以某63500载重吨散货船上层建筑区域结构风道和货舱区域过道甲板结构横梁连接肘板为例,对其优化前后的焊材消耗和综合工时进行对比,结果表明:合理的结构节点优化能够大大降低企业生产施工成本,达到降本增效的目的.     

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。     

40000t自卸船结构轻量化设计

为了研究结构优化设计对船舶空船重量及载重量的影响,以40000 t自卸散货船为研究对象,分析了自卸船的结构特点,归纳了针对静水弯矩优化的总纵强度计算优化方法及针对槽形舱壁、桅屋等局部结构强度优化的轻量化设计方法,并对规范中的特殊要求进行了简要说明.结果表明:总纵强度优化和局部强度优化的轻量化设计方法能有效地降低结构重量...     

基于CFD的散货船船体型线自动优化

针对船体型线自动优化的问题,在基于仿真的设计(SBD)思想下,提出了基于计算流体动力学(CFD)的船型自动优化方法。该方法主要由船体曲面自动变形模块、水动力计算模块及优化模块组成。其中船体曲面自动变形模块主要由径向基插值技术实现,水动力计算模块则集成CFD-SHIPFLOW软件实现,优化模块则采用PSO算法实现。现以隐形球鼻艏散货船的兴波阻力最小为优化目标,利用本团队开发的船型优化平台实现了其船艏型线的自动优化。优化结果表明:对于隐形球鼻艏散货船,在满足工程约束的条件下,基于CFD的船体曲面自动优化方法可以获得阻力降低的新船型。     

基于拓扑优化方法的全海深无人潜水器本体浮力构件的防护结构设计

结构的轻量化设计直接关系到水下潜器总体性能的优劣,是深海水下潜器结构设计的重要目标。以全海深无人潜水器本体浮力构件的安装防护结构为研究对象,选取典型浮力构件,采用3种设计方案,使用ANSYS Workbench软件在假设的碰撞载荷和浮力载荷作用下对设计的安装防护结构的应力和变形进行计算分析和比较。结果表明,基于Inspire软件拓扑优化方法的结构设计,显著提高了设计效率,满足强度和功能设计需求,能充分发挥材料性能,实现了轻量化的设计目标,并通过了水池测试和海试应用验证。     

85,000 DWT散货船结构设计及优化

85,000吨散货船是上海船舶研究设计院主导开发的一型超巴拿马浅吃水型散货船。与以往同尺度船型相比,有着布置集约化、轻量化、油耗更低,经济性更优等特点。该船的结构设计因严苛的空船重量要求而面临重大挑战,在满足CSR-H 2018的基础上,需全方位、多层面进行结构重量优化工作。本文从该船的结构布置、计算、施工配合等方面,着重阐述了该船设计中的技术难点和有效的优化措施,为今后散货船设计提供参考。     

散货船进水状态逐次崩溃特性研究

船体梁极限强度是船体结构安全性的一项重要指标.在传统方法中,极限强度通过在断面施加弯矩或强制转角来得到,这样它仅与结构本身有关,而与外荷载无关,船舶在完整状态和进水状态的极限强度是一样的.论文采用载荷计算-结构响应一体化的分析方法,对典型卡姆萨最大型单壳散货船在进水状态下受到的载荷和相应的结构崩溃特性展开研究,并与完整...     

五万吨级散货船系列研究开发

本文叙述了“九五”期间我院对五万吨级散货船系列的研究工作。研究工作涉及到船舶主尺度、主要水动力性能和船体结构性能的优化,并取得了很好的成绩。甚到这些研究,发展和建造了三型五万吨级散货船,从而获得了很好的效益。     

浅析57000 DWT散货船船体生产设计

以57000 DWT散货船为例,简要介绍了船体专业在生产设计过程中的技术要点,根据生产设计船体结构的区域划分等特性,对不同区域遇到的主要难点、注意事项等问题,进行了逐一分析和探讨.同时,也对57000 DWT散货船在生产设计过程中,船体存在的问题进行了剖析.希望在不断的总结经验教训中,船体专业可以取得较大的进步和飞速的发展.     

基于Excel-Mars2000-Isight平台的油船中横剖面结构尺寸优化

散货船和油船共同结构规范(CSR)规定了船体梁总纵强度、局部强度、屈曲强度、疲劳强度等要求。目前,对油船中横剖面结构尺寸优化的研究较多,但设计约束条件通常比较简单,较少考虑CSR中的多种约束条件和载荷,因此优化结果的实用性有待商榷。由于CSR规范条文较繁琐且不断更新,考虑利用船级社规范校核软件进行符合描述性要求的规范计算,在通用优化平台Isight中集成Mars2000软件,实现剖面尺寸自动优化。根据上述优化思路和流程,开发了基于Excel-Mars2000-Isight平台的油船中横剖面结构优化工具。     

40000 DWT散货船锚机底座及支撑结构强度分析

锚机在外部缆绳拉力过大的情况下易引起锚机底座及船体支撑结构的强度破坏,影响船体结构能力。以40 000 DWT散货船锚机底座为研究对象,采用MSC/PATRAN和MSC/NASTRAN有限元软件,建立有限元模型,考虑2种典型载荷工况:甲板上浪载荷以及45%锚机锚链破断强度,根据规范要求施加了相关边界条件,并依据规范许用应力衡准要求对计算结果进行了分析。计算结果表明,本船的锚机底座及船体支撑结构的有限元强度满足规范要求,本文的研究成果对同类船舶的锚机底座结构强度以及船体局部结构强度分析具有一定的借鉴意义。