铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性研究

铝合金材料具有比重和弹性模量小等优良性能,铝合金上层建筑已广泛应用于高速艇与水面舰艇.本文作者应用有限元方法对铝合金上层建筑参与船体总纵弯曲的特性作了较为详细的计算,得到了在纯弯矩作用下铝合金上层建筑与主体之间的应力分布,及总纵弯曲应力在船舯剖面上的分布,并与钢质上层建筑的计算结果进行了比较.文中通过分析获得的一些结论可为铝合金上层建筑设计提供技术支撑.     

浅析总纵弯曲对舷墙强度的影响

本文介绍了使用有限元分析总纵弯曲对舷墙结构影响的具体过程,论述了载荷工况的选取、边界条件的确定、结构强度的评估标准等内容,对计算结果进行对比分析从而为日后的设计校核提供一定的依据.     

大型邮轮船体结构总纵强度设计流程

大型邮轮载员众多,以为乘客提供极致的休闲、娱乐、生活和居住体验为宗旨,是典型的功能布置型船舶。大型邮轮的上层建筑甲板层数多,纵向延伸范围大,体量接近甚至超过主船体,规模远非一般船型所能比拟,但其庞大的上层建筑结构如何参与船体总纵强度一直是邮轮结构安全设计的重点和难点。文章在总结相关研究成果的基础上,提出了一种进行船体结构总纵强度规范校核的设计工作流程,为初步设计阶段缺乏母型船资料的邮轮结构设计人员提供参考。     

总纵弯矩作用下的船体结构极限承载力分析

船舶航行安全是航海领域重点关注的问题之一,船体的总纵弯矩数值在不同情况下会发生变化,研究船体结构极限承载力是船舶安全航行的关键,为此提出总纵弯矩作用下的船体结构极限承载力分析方法。该方法利用有限元软件建立船体结构模型,计算船体结构总纵弯矩,以此为基础分别从船体梁结构挠度极限承载力和船体剖面平衡角度,计算结构极限承载力,并在有限元环境下展开多角度分析。结果表明,该方法可有效构建船体结构有限元模型,并有效分析船体结构不同总纵弯矩情况下,船体结构挠度极限承载力和中截面结构极限承载力分布情况,应用效果较为显著。     

复合材料上层建筑总纵弯曲特性与设计要求分析北大核心CSCD

[目的]针对复合材料上层建筑总纵强度问题,采用有限元分析法开展复合材料上层建筑总纵弯曲特性与设计要求分析。[方法]首先,分析不同长度、不同上层建筑材料等效弹性模量下简化船体模型纵向应变沿高度方向的分布规律,并利用二次函数对纵向应变分布进行非线性拟合;然后,基于拟合的结果提出复合材料上层建筑设计要求,并在结构形式与材料属性两方面对设计要求进行阐述;最后,根据弯矩有效度概念,在国军标的基础上提出不同长度、不同材料下上层建筑完全参与总纵弯曲的判定方法。[结果]分析结果表明,常见的树脂基纤维增强复合材料能够满足上层建筑结构的总纵强度要求;超过0.3倍船长的复合材料上层建筑结构应当计入剖面强度和刚度校核。[结论]所做研究可为未来我国复合材料上层建筑结构的水面舰船设计提供一定的参考价值。     

船体破损后总纵剩余强度预报

阐述采用符拉索夫拉沉性计算方法解决破损船舶总纵强度计算中的外载荷和破损模型等问题。研究破损船舶问题是在不沉性理论基础上进行的。首先从研究在静水中既朋纵倾又有横倾时船舶浮态参数入手，进而研究静置在波浪上的船舶浮态参数、波浪弯矩和波浪剪力。     

破损船体总纵弯曲强度的修正等值梁法

破损船体破口处存在应力集中,等值梁法不能解决破口应力集中问题。用有限元法研究了船底加筋板格破口的应力分布规律,分析了在矩形、尖角矩形、圆形三种典型破口下的应力集中系数,将破口的应力集中系数分解为平板应力集中系数和骨材作用系数,根据它们的递变规律,提出应力集中系数的一种简化的算法;考虑破口的初始应变和破口进入非弹性阶段后材料的非线性,对破口弹性应力集中系数进行修正并拟合了修正公式;最后提出了采用等值梁法求船底基准应力,结合破口的应力集中系数和破口应力分布规律来计算破损船体总纵强度的方法,对等值梁法的计算结果进行修正,使破损船体强度校核更加真实可靠。算例表明该方法简单可行且具有较好的精度。     

纵向轻围壁屈曲对船体总纵强度影响分析

出于总布置分舱和防火的需要,纵向轻围壁较为普遍地出现在各类船舶中。文中针对一全船有限元总强度分析中的纵向轻围壁的稳定性设计问题进行讨论,运用后屈曲理论分析其屈曲后的承载能力,并结合微分法分析其屈曲后对总纵强度的影响。提出了纵向轻围壁屈曲后的设计思想,可为纵向轻围壁的优化设计提供参考。     

不对称船体结构总纵强度计算方法及影响分析

传统的船体结构总纵强度梁理论计算一般是基于对称的船体横剖面,文中提出了不对称船体结构梁理论弯曲正应力的计算方法,并选取样船作为算例,结合有限元计算进行弯曲正应力对比分析,验证梁理论计算的准确性。同时对比将不对称结构视为对称结构时的梁理论计算总纵弯曲正应力,提出不对称结构对总纵强度的影响。     

船体总纵强度问题的试验分析

为了了解上层建筑在船体总纵强度中的作用和各种不同航行状态下船体的总纵弯曲应力水平,本文通过试验方法对船舶在航行状态下的总纵弯曲强度进行了测试。通过对测试结果分析得出结论：长上层建筑在船体总纵强度中起着重要作用,顶浪和首斜浪是船舶航行的最危险的工况。     

船舶总体弯曲对沿船体纵向布置齿轮机构的影响

船体中垂及中拱弯曲变形会使沿船体纵向布置的齿轮座的中心距产生增减。研究表明,正是由于这种中心距增减而引起的齿轮倾轧,不仅会导致齿轮发热、产生噪音及振动而且还会降低齿轮、齿轮轴以及轴承的疲劳寿命和增加能耗等。文章推导了一项适用于沿船体纵向布置的齿轮座的中心距补偿公式。为了形象说明问题,文中进行有限元分析。     

板架弯曲二次应力对纵骨疲劳评估影响的研究

为了验证散货船、油船协调共同规范(HCSR)中在计算纵骨疲劳寿命时不考虑板架弯曲纵骨二次应力的合理性,讨论两种二次应力的计算方法,分别对散货船和油船板架的纵骨的二次应力进行计算,通过对是否考虑纵骨二次应力计算得到的疲劳寿命进行对比,验证HCSR中简化算法计算纵骨疲劳寿命的合理性。     

降低船体振动的桨舵偏置设计方案

采用比水面船舶常规桨舵配置多一只舵或少一二只舵，通过合理布置桨舵相对位置，以降低船舶的振动和噪声、提高船舶推进效率、提高船舵控制航向的性能。此方法特别对水面船舶设计有实用价值。     

水下回转体微气泡减阻方案设计

通过数值计算方法,模拟回转体在水下的航行,分析回转体周围流场、压强及其壁面上阻力的分布,并根据计算结果为该回转体设计了有效的微气泡减阻方案.     

海船闸气幕防咸设计

为指导船闸气幕防咸设计,本文将经典Abraham方法和Keetels数据进行比较.结果发现,Abraham方法偏保守.基于Keetels数据,本文提出一种新的半经验公式,以获得更准确的供气量.     

薄板减振降噪的拓扑优化设计方法

本文采用结构拓扑优化均匀化法，研究了一对短边固支薄板减振降噪问题。通过对比加肋、粘敷阻尼和改变拓扑等条件下结构固有频率和声辐射特性的变化，指出采用结构拓扑优化方法对解谐和减振降噪阻尼材料配置的高效性。对船舶声学隐身设计具有指导意义。     

船体总纵极限弯矩计算的一种简化方法及程序开发

本文提出了船体总纵极限弯矩计算的一种简化方法,并据此开发了程序-UStrength。本文的简化方法考虑残余应力,初始变形和侧向载荷对板和板格弯曲屈曲性能的影响;考虑侧向载荷对加强筋扭转屈曲的影响;提出了硬角单元的一种新模型。使用所开发的程序对若干箱形梁模型、Dow的1/3缩尺护卫舰模型和Energy Concentra-tion号VLCC油船进行了比较。符合得较好。     

船舶总体弯曲变形对船用卧式压缩机气缸安装余隙最小值的影响

气缸安装余隙是保证压缩机正常运行的重要参数。船舶在波浪中航行时所产生的总体弯曲变形不可避免地会影响沿船体纵向布置的卧式压缩机气缸运行余隙。为了确保船舶在波浪中航行时卧式压缩机气缸运行余隙始终能维持在合适范围内，本研究将船舶总体弯曲时的结构弹性变形等关键因素直接溶入船用卧式压缩机气缸安装余隙的传统计算，从而导出一项能确定船用卧式压缩机气缸安装余隙最小值的新计算公式。     

爆炸载荷下固支矩形板的大挠度塑性动力响应

从矩形板的小挠度运动方程出发,通过引入膜力因子,给出四边固支矩形板在大挠度变形情况下的运动方程,分析矩形板大挠度塑性动力响应,并根据运动方程导出在矩形脉冲载荷作用下四边固支矩形板的运动微分方程,求解矩形板的最大残余变形计算式。同时,通过假设的应变率效应系数选取方法,解决大挠度加载情况下材料屈服应力的增加问题。使用有限元仿真手段验证了带有移行铰线的变形机构,对已有的实验样本和补充的有限元模型进行计算,并将计算出的理论结果与已有实验结果和有限元结果进行了比对,吻合较好。     

应用五体船型降低集装箱船EEDI

在当今船舶行业绿色环保、节能高效的前提下,提出了应用五体船型来达到降低EEDI的相应要求,介绍了五体船的主尺度选取办法,最后估算出其EEDI值,与常规集装箱船型作比较后发现五体船型可以有效地降低EEDI值,更加满足环保要求。