舱口悬臂梁结构模型试验与分析

本文通过将立体舱段舱口悬臂梁结构模型的六种形式在五种载荷作用下,对甲板结构各强力构件进行了应力测量。同时考虑到舱口范围内设置不同根数悬臂梁以及舱口端横梁中点处设与不设支柱的情况,对上下甲板悬臂梁及其加强肋骨、舱口甲板纵桁、舱口端横梁、悬臂纵桁及其加强桁材的受力情况进行了探讨,为船舶设计提供依据。     

舰船强力骨架梁腹板开孔原则探讨

在舰船的建造过程中，在横梁（强横梁）、纵桁等强力构件上开孔是十分复杂而普遍的情况，这些开孔的存在对强力构件结构的完整性具有相当的影响。通过结合现场建造的实际情况，对“规范”的要求作了详细的分析与说明，并在尝试用有限元法分析开口附近应力分布的基础上，对“规范”的某些地方提出了自己的见解。     

渔业船舶船体结构的直接理论计算

根据结构力学原理,对渔船横骨架式舷侧强肋骨弯曲强度、纵骨架式甲板纵桁弯曲强度进行理论分析,给出了直接计算的详细步骤,以期为今后渔业船舶设计图纸的审查工作提供一定的借鉴。     

横骨架式结构装载钢卷的直接强度评估

目前的结构规范中对于装载钢卷的结构构件尺寸要求仅针对纵骨架式结构。但在实船设计时,仍有部分内底（如管弄）和底边舱区域会采用横骨架式甚至混合骨架式结构布置。文章基于协调共同结构规范关于纵骨架式结构装载钢卷时计算的理论背景,采用有限元法,探讨和建立一种可行的横骨架式结构装载钢卷的直接强度评估方法流程。经实船算例分析验证了方法的可行性和合理性,表明该方法具有实际工程价值。     

纵骨架式双壳船船底纵骨强度校核

本文通过建立船底纵骨受力的计算图式，对纵骨架式双壳船的船体结构中船底纵骨强度校核分析，得出了在设计中需综合考虑构件的局部强度和总纵强度的影响，从而避免因构件强度不足引起的船体结构损害的结论。     

浮冰冲击作用下的乙烯运输船体 舷侧结构强度分析

对无限航区的21000m3乙烯运输船舷侧结构,分别采用纵骨架式和横骨架式冰区加强设计。根据FSICR规范要求,更新舷侧冰带区域内构件尺寸,并针对艏部冰带区域内船体结构,分别建立了原始的、纵骨架式的和横骨架式的冰带结构设计有限元模型。通过强度计算,认为艏部冰带区新结构满足规范设计载荷要求。在此基础上,单独建立艏货舱冰区舷侧外板板架有限元模型,研究两种新设计形式适用的外板在更大浮冰冲击载荷作用下塑性变形。计算结果表明:纵骨架式结构外板塑性变形明显低于横骨架式。     

浮冰冲击作用下的乙烯运输船舷侧结构强度分析

对无限航区的21000m3乙烯运输船舷侧结构,分别采用纵骨架式和横骨架式冰区加强设计。根据FSICR规范要求,更新舷侧冰带区域内构件尺寸,并针对艏部冰带区域内船体结构,分别建立了原始的、纵骨架式的和横骨架式的冰带结构设计有限元模型。通过强度计算,认为艏部冰带区新结构满足规范设计载荷要求。在此基础上,单独建立艏货舱冰区舷侧外板板架有限元模型,研究两种新设计形式适用的外板在更大浮冰冲击载荷作用下塑性变形。计算结果表明:纵骨架式结构外板塑性变形明显低于横骨架式。     

基于均匀法的风雨载荷下折叠式舱口盖拓扑优化设计研究

本文以48500DWT散货船舱口盖为研究对象,提出改变传统折叠式舱口盖设计方法,引入拓扑优化的方法对舱口盖横梁腹板、纵桁腹板进行优化设计。通过ANSYS模拟仿真分析,找出最佳力传递路径的结构布置形式,根据优化结果提取节点信息,经过对拓扑优化后的模型进行二次优化,完善了拓扑优化的结果,使其材料布局形式更合理,研究结果表明,基于均匀法的拓扑优化方法运用于折叠式舱口盖的设计中,可改善舱口盖横梁腹板、纵桁腹板结构,保证其强度并且达到轻量化设计的目的,为舱口盖横梁腹板、纵桁腹板的结构设计提供参考依据。     

内河普通钢质货船结构计算中应注意的问题

内河小型钢质货船采用单底单舷横骨架式结构,兼作舱口围板的甲板纵桁和船底实肋板在结构计算中存在的一些问题不容忽视,在船舶建造过程中应引起重视,采取适当的措施,以保证船舶的建造质量。     

8万总吨邮轮顶甲板结构设计

以8万吨邮轮顶甲板为研究对象,基于规范对结构布置和强度计算等描述性要求,从骨架型式、纵骨间距、强横梁设置,以及普通碳素钢、高强度钢、铝合金材料适用性等方面,开展目标邮轮顶甲板结构设计。考虑到建造施工便利性、减少构件焊接量、易于控制甲板结构变形等因素,确定采用合金带筋板结构轻量化设计方案。研究成果可为邮轮上层建筑结构轻量化设计提供参考和借鉴。     

坠物参数对半潜式起重平台甲板结构损伤的影响研究

在半潜式起重平台吊运过程中容易发生跌落事故,本文以半潜式起重平台为研究对象,考虑2种典型坠物形式(点面和线面)和不同坠物类型,采用非线性有限元软件Ls-dyna,从坠物角度、跌落位置方面进行研究,分析不同场景下的平台结构损伤情况,开展不同坠物参数对平台甲板的损伤敏感性研究。研究发现:跌落角度越小,甲板损伤越小,角度越大,越容易发生倾倒;跌落在甲板纵骨上,结构吸能最小,跌落在横梁纵桁交汇处时,结构吸能最大;坠物在接触到下部结构时会产生滑动,跌落位置下方构件的局部刚度越强,损伤变形越小。本文研究对平台甲板抗冲击性能及安全作业有一定参考意义。     

冰区加强LNG船舷侧抗撞性能仿真研究

航行于北冰洋海域的LNG船必须具备抵抗冰山撞击的能力。针对LNG船纵骨架式和横骨架式冰区结构加强方案,开展比较分析,评价LNG船舷侧抵抗冰山撞击的能力。根据CCS规范对LNG船舷侧分别进行纵骨架式与横骨架式冰区加强设计。利用有限元数值仿真技术和LS_DYNA软件,模拟冰山撞击LNG船舷侧场景,得到船体结构变形、碰撞力和能量吸收等结果。研究发现：横骨架式在相邻强横肋位之间结构较弱,纵骨架式表现出更好的抗冰撞击性能;冰带加强骨材在抵抗冰载荷过程中发挥重要作用;在提高抗冰撞击性能的前提下,纵骨架式加强方案拥有更佳的经济效益。     

14000t甲板驳船船体结构局部强度校核

以14 000 t甲板驳船为研究对象,按照设计图纸,使用MSC.Patran有限元软件建立全船有限元模型,取用强度标准,根据该船实际装载3种不同长度和重量的桥梁,定义3种工况进行局部强度校核。计算结果表明,原设计的甲板驳船结构构件,除了甲板纵桁和横梁外,强度都满足规范要求。作者提出了局部结构强度加强方案,校核结果表明该方案可行,建议采取该方案施工。     

多跨失稳的船体梁极限强度的Smith法修正研究

为了考虑多跨失稳对船体梁极限强度的影响和拓宽Smith法的适用范围,分别对两端弹性支持的横梁和一端弹性固定横梁支撑的纵骨,提出多跨失稳的纵骨梁柱屈曲载荷-端缩曲线的计算方法,并推导了相应的公式。采用多跨失稳理论和非线性有限元法,进行大跨度甲板板架的极限强度计算,分析纵骨截面惯性矩、纵骨间距、横梁间距、横梁跨距、横梁截面惯性矩、横梁数目、纵桁长度和扇形惯性矩等因素对纵骨多跨失稳极限载荷的影响。应用论文建议的公式和非线性有限元方法,对一艘115000 DWT单舷侧散货船进行了触底和碰撞破损后考虑多跨失稳的船体梁极限强度计算和相互比较。计算结果表明,论文建议的方法具有较高的精度。     

船舶首部结构优化设计

根据船舶使用周期不断缩短的严重现象出发，提出在结构优化设计中应把船体结构的骨架形式作为一个设计变量来加以研究，作者分析了船舶的首产锈蚀与船舶的结构形式，首部的形状（线型）、构件的强度等之间的关系；指出：船壳出现“瘦马形”之地段，都是锈蚀严重之地；内应力大（或高应力）的地方，其锈蚀就特别严重，产生集中应力的构件必然会锈块斑斑。本文通过滚装船首部的纵骨架式和横骨架式两种设计形式的比较，前者构件不仅轻了２８．４％，并能抵抗船首“瘦马形”的发生。     

非规则甲板板架稳定性计算方法研究

研究表明,应用有限元程序计算非规则甲板板架的稳定性符合实船的结构承载状态,它比常规的甲板稳定性计算方法更精确,更合理,并指出,目前实船上采用的甲板板架布置可进一步改进,使纵桁,纵骨和横梁的布置更加合理,在确保甲板板架稳定性满足规范要求的基础上减轻结构的重量。     

基于响应面法的船底纵桁结构优化设计

提出基于响应面法的船体结构优化方法,对一艘76 000 DWT散货船货舱段的双层底纵桁进行优化设计以验证该方法的实用性。在不同板厚尺寸、相同载荷作用下进行纵桁参数的敏度分析,选取适合的参数作为自变量。在计算出最大相当应力、最大剪切应力的基础上,应用响应面法的正交组合设计试验方法,得出该舱段船底纵桁最大应力与结构尺寸的函数表达式。以结构重量最轻为目标函数,在结构强度、规范要求最小厚度的约束条件下,对该舱段的船底纵桁结构厚度进行优化。     

C型液化气体船纵骨单层底结构校核方法研究

中小型液化气体船多为C型独立液货舱型,其船底结构通常采用纵骨架式单层底型式,但各家船级社规范对于该船型单层底结构均无适用规定,设计师需要参照其他单底船型的规定进行构件校核。本文采用主向梁节点挠度法,推导出针对C型液化气体船纵骨单层底结构的尺寸校核方法,可帮助设计者较为便捷地获得单层底构件尺寸,提高该类C型液化气体船的船型开发设计效率。     

自升式平台的结构强度分析

自升式钻井平台是指具有活动桩腿,并可将平台主体上升到海面以上一定高度进行作业的平台,它在海洋石油开发中被广泛采用.本文采用Zenscad海工结构分析软件,对一个典型的自升式钻井平台进行了结构静力分析,并分别针对预压载工况、正常作业工况以及极端工况,对平台主体和桩腿的强度进行了校核.荷载主要是考虑了结构自重、功能荷载以及环境荷载.有限元建模主要采用了梁单元和板壳单元,其中梁单元用于模拟桩腿、强横梁、底肋板、纵桁、舱壁垂直和水平扶强材等强力构件,板壳单元用于模拟主甲板、底板、船体外围板以及舱壁板等结构.基于上述分析,结果给出了构件的应力水平、最大节点位移以及桩基支反力.本文对自升式平台的结构设计和在位分析具有一定的参考价值.     

考虑到构件剖面减缩后的舯剖面设计

本文是为在用计算方法设计船体舯剖面对提供了考虑纵向构件剖面减缩的影响后的设计方法。文中对构件减缩的各种情形分别按纵骨架式和横骨架式,第一类构件和第二类构件等,应用了面积补偿原理来决定了考虑减缩系数后的构件的尺寸,并能正好满足原设计要求。从而得到了决定各类构件新的尺寸的计算公式和相应的数值表或曲线。对于必须考虑初挠度和横荷重影响的横骨架式壳板,还绘制了包含有初挠度和横荷重在内的m—a曲线,以便在设计计算时应用。最后,应用研究梁材剖面的微分法原理来合理调整新的构件尺寸,以便更能充分地发挥材料的作用。