建造海洋运输船舶节约船体钢材的各种途径

康陀罗维基等在苏刊《造船》1985年第9期上撰文提出了建造海洋运输船舶节约船体钢材的各种途径。文章指出,节约造船钢材的问题主要从三个方面来解决,一是在船体设计过程中减少船体钢材用量的绝对值;其次是提高钢材的利用系数,也就是存船舶设计和建造过程中,减少钢板和型材下料时的废料量;最后     

提高钢材利用率是降低造船成本的重要途径

提要本文介绍了在目前造船环境下提高船体钢材利用率的的必要性,阐述了通过开展同步设计和技术创新来提高船体钢材利用率的做法,并提出了在国内造船企业统一钢材利用率计算方法的建议。     

桁材开孔腹板的线性屈曲强度分析

船体在总纵弯曲时甲板纵桁和船底纵桁承受较大的轴向压力,而在桁材腹板上开孔会影响其腹板的屈曲强度.针对这一问题,应用有限元屈曲特征值分析方法对受轴向压力开孔腹板的屈曲载荷进行计算.通过对计算结果的分析,对开孔尺寸和开孔位置对腹板屈曲强度影响的规律进行了归纳,并对腰圆孔和圆孔对腹板屈曲的影响程度做出了比较,对船体结构中腹板开孔尺寸及位置提出了一些建议.     

三维设计在82000 DWT散货船机舱布置中的应用

通过对机舱设备及船体的三维设计,可以在空间上更加直观准确地反映机舱设备之间和设备与船体之间的相互位置关系,从而能更加合理地设置通道的大小及准确的校验设备的操作维护空间是否满足需要。三维设计通过更加直观的方式,大大的提高机舱布置图设绘的合理性,不但能减少生产放样的反复修改,而且能达到缩短船舶的建造周期及减少原材料浪费的效果。     

船体桁材开口后的强度与屈曲分析

对船体纵桁腹板上开口后的强度及稳定性进行有限元计算分析,探讨纵桁腹板上两种常见的开口形式及其开口大小对纵桁的影响,对两种不同的开口形式进行强度和屈曲性能的对比,为实际船体结构设计提供参考。     

阿拉伯“三角”帆船

中世纪时期,阿拉伯航海者制造了一种可以逆风行驶的帆船。帆呈三角形,装置在一根长桁上,长桁斜悬在一根短桅上面,它可转动,直到与船身轴线形成一线。其优点是帆可适应风向的变化,能在狭窄的水域里抢风转变航向。船体特点:船体呈尖型,横梁宽,吃水浅。     

复合材料舰船典型舱段在水下爆炸载荷下的动力响应

分析了水面舰艇典型舱段在水下爆炸载荷下的动力响应。用ANSYS建立了典型舱段的四分之一模型,用LS-DYNA计算观察了结构的应力云图以及典型单元处的应力随时间的变化。分别设置船体结构材料为正交各向异性的复合材料和钢材料,且使两种情况下船体分段的重量相当,比较了不同材料船体相同位置的应力大小。改变炸药量的大小,计算水中不同距离处的冲击波峰值压力,并与由经验公式计算的结果作了比较。     

三体船型的功率特性

研究展示了通过数值计算及试验得出的一艘大型三体船型的设计及其功率特性。该三体船有一个中间主船体及两个侧体或舷外浮体。在三体船概念中，主船体和侧体形成的兴波干扰对三体船型的设计具有影响，但如果侧体位置适当，有可能大大减小兴波。主船体和侧体间兴波相互干扰主要受纵向位置及其傅汝德数的影响，而其横向位置的影响较小。高速时，当侧体位于主船体中部时产生的影响较小，当侧体位置在x0/L＝0．3时，产生干扰阻力较大。当航速大于30kn（Fn＝0．325）且侧体位置最佳时，三体船要求的有效功率较相同排水量单体船低。     

船底板架重量的优化

本文以某一货船的底部板架作力参考板架,进行重量优化,探讨了纵桁数目、肋板数目、许用应力、纵桁位置等因素对板架最小重量的影响,对约40个板架设计作了优化计算。在文中采用了新的板架计算方法和新的非线性规划方法。计算表明,对板架的最小重量存在着最佳的纵桁数目和最佳的肋板数目,而设计应力稍加提高,有可能节省较多的重量。     

船舶设计如何节省钢材降低造价的几个问题

本文就船体结构材料、结构形式、骨材间距和最佳船长的选取,以及结构构件和舱室的合理布置与设计等方面,如何节省钢材,降低造价,提高经济效益作了叙述。     

某型船曲面板缝设计

本文简要介绍了某型船在船体外板排缝和曲面内壳排缝时需要特别注意的问题,综合考虑钢材利用率、强度以及施工工艺方面因素,优化得出最佳方案,从而在保证强度的前提下,提高钢材利用率,降低现场施工工艺难度,降低生产成本,为后续船型曲面板缝设计提供参考。     

虚拟现实技术在船体设计中的应用

传统设计工艺的匹配能力较弱,导致所设计船体的安全系数低,因此研究虚拟现实技术在船体设计中的应用。该技术模拟海域环境,从立体视觉角度分析船体行进方式。设置匹配参量,根据船体结构关系建立分段式虚拟模型;装配组件并动态演示,通过碰撞检测调整组件间的衔接位置。实验表明,与传统技术相比,虚拟现实技术应用下,船体组件之间的匹配程度高、契合效果好。可见该技术更适用于船体设计。     

利用遗传算法进行船体概念设计

在模型船体的各种主要和次要参数给定的情况下，利用遗传算法搜索模型船体的设计变量空间。从搜索到的船型的每一个种群中确定一个样本，作为具有既定几何特性的备选船体设计，形成了一个原型概念设计工具的基础，该原型设计工具能产生满足给定要求的船型。这里考虑的几何参数包括排水量、水线长、水线宽、水线面系数及漂心和浮心的位置。船体表面用偏微分方程表示，较少的设计变量就可以引起船体形状大范围的变化。     

战斗破损和火灾时船体剩余强度的评估

研究舰船在遭受战斗破损和火灾两种紧急情况下的船体剩余强度评估问题。引用了在武器作用下确定设计载荷和船体特征的基本观点。考虑了结构受热对温度应力及钢材的物理和力学性能的影响，并对遭受火灾后船体性能评估强度分析的方法基础进行讨论。     

船体结构特征数据库建立方法研究

目前,在舰船船体结构设计行业中,大多实现了数字化船体结构设计。数字化设计技术的普及,提高了船体结构设计的水平,不过由于船体结构的复杂性和特殊性,需要设计一个集成化的船体结构数据库来管理繁杂的构件数据。为实现这一目标,分析船体结构的组成,将1艘完整的船体分成多个段。对各段船体构件间复杂的空间关系进行分析,再按照功能和位置来归类船体数据。在此基础上,实现船体结构特征数据库的设计,为船体设计过程提供有效帮助。     

74500t散货船船体结构设计改进探讨

作者阐述了74500t散货船船体主体结构设计上的8点改进。探讨了上层建筑围壁板厚度及振动，最后对实船船体设计中的修改，提出了修改的建议：1)双层底纵桁板厚度不能分割过细；2)尾柱纵向垂向板格不能划分过小；3)上层建筑结构中，调整加大窗孔区内上下右左扶强材的的间距；4)设计人员应熟悉IACS的要求。     

流体可压缩性对船体垂向振动的影响

阐述振动船体周围流体的可压缩性对由流体结构相互作用而引起的惯性力与阻尼力的影响。在船体振动的常规分析中，假定流体是不可压缩的，完全不考虑可压缩性的影响。可压缩性在水下爆炸的区域、海啸响应和在水中的声传播中是极其重要的因素。在本研究中，三维有限元分析可以用来计算以正弦波固有模态垂向振动的均匀梁周围的压力场。附连水质量和阻尼系数可以表示为频率和节点距离的函数。如果研究可压缩性的情况，可以发现典型的巨型油船和散装货船的主船体桁振动中，附连水质量系数增加达5％。这也说明，当频带处于关注的船体桁的低阶范围内时，出现声波辐射是不可能的。     

基于知识工程的船体结构快速设计

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。针对这一目标,提出了基于知识工程的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用函数插值再结合规范要求获得。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。     

船舶运用桁架结构的优势

文章介绍了新的空间钢桁架式船舶结构，它与传统的船舶结构在总纵强度设计上以及许用应力的衡准值上都有明显的不同。并指出船体肋骨在传统的船舶结构中却成为桁架结构中的腹杆，将直接承受船体受弯时的剪力，使钢材得到充分利用。     

基于知识的船体结构快速设计及优化

在确保安全的前提下,快速设计出优秀船体结构并实现快速修改是船舶设计师梦寐以求的目标。文章针对这一目标,提出了基于知识的船体结构快速设计方法,引入船体结构知识本体的概念,将知识工程原理和参数化技术相结合,对船体结构设计知识库的建立进行了研究,实现了船体结构三维快速优化设计。设计中设计船的结构构件位置通过位置参数确定,构件尺寸通过母型知识库并运用NURBS函数插值再结合规范要求获得,对主要结构采用量子行为遗传算法进行优化。实例表明,该方法将设计知识嵌入到船体结构知识本体中,既有助于设计知识的保留和再利用,又能实现对设计结果的自动检查,进而快速获得合理的船体结构。