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。     

承受搁置脚载荷的舰船甲板纵骨设计方法

某些设备搁置在甲板上的搁置脚为金属结构,此时与甲板接触区域压力分布具有不均匀性,直接进行均布载荷作用下的线弹性计算不合适。本文采用有限元软件进行非线性接触计算,通过数据处理,得到甲板纵骨接触力分布规律,即甲板纵骨接触力的分布主要集中在3个部位。在此基础上,建立了三力平衡模型,提出了3个力分别对应的计算公式,并通过多跨梁简化模型验证了其合理性。     

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。     

两种纵骨端部连接形式的疲劳强度分析

介绍纵骨端部连接形式的应力集中系数替代设计方法,并采用该方法对船舶结构设计中常用的两种纵骨端部连接形式(简称Type AType B)以及H-CSR规范纵骨端部连接形式应力集中系数表格中的Type 2Type 4进行研究,对比不同纵骨端部连接形式对应力集中系数和纵骨疲劳寿命的影响,分析对腹板加强筋屈服强度的影响,证明使用Type 2Type 4替代Type AType B形式计算纵骨疲劳强度是可行的。     

FPSO纵骨疲劳寿命分析

FPSO(Floating Production Storage and Offloading)长期系泊于定位海域,在服役期内没有进坞维修的可能。而在这个过程中,其船体结构承受不间断的交替变化的载荷,再加上高强度钢的广泛使用,使其疲劳破坏问题更加突出,因此其疲劳设计更为严格。本文以一大型浮式生产储油船为例,选取了典型剖面,采用简化的计算法进行纵骨的疲劳分析,给出了纵骨疲劳寿命计算的基本过程并且对船体结构中几种常见的节点连接方式的纵骨进行了疲劳寿命计算,通过分析比较,发现肘板软趾对疲劳寿命影响很大,从而找出最佳的端部节点连接形式,为工程设计提供依据。     

HCSR纵骨疲劳简化算法修正

为提高HCSR纵骨疲劳简化算法的计算精度,从应力集中系数和板架变形引起的局部弯曲应力两方面对HCSR简化算法进行修正,给出应力集中系数关于支撑纵骨的挺筋、背肘板的板厚和几何形状,以及纵骨面板厚度等设计参数的函数表达式,对比分析修正后简化算法和有限元法的评估结果,验证修正方法的准确性。     

浮式生产储油船纵骨疲劳工程分析

在船舶设计过程中需进行结构疲劳的工程计算并作为新船设计的常规校核项目。本文简要介绍了艘15万吨级浮式生产储油船（FPSO）纵骨疲劳校核和结果,阐述了FPSO波浪载荷预报及纵骨校核的一船过程和特点,以及挪威船级社NAUTICUS软件的疲劳计算方法,对于一船油船和散货船的疲劳计算也有较大的参考价值。     

不同补板形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验研究

对嵌入式和搭接式补板形式的船体纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能进行试验研究。首先建立舱段结构有限元模型,确定载荷工况并计算分析两种节点形式在相同载荷作用下的应力状态。在此基础上,通过简化得到纵骨贯穿舱壁结构疲劳试验模型。对两种形式的结构进行疲劳试验。试验结果表明嵌入式补板形式的纵骨贯穿舱壁结构疲劳性能优于搭接式,可为舰船上纵骨贯穿舱壁结构处节点形式的设计提供参考。     

超大型集装箱船纵骨贯穿孔的形状优化

基于在外板纵骨与横向肋板连接处的贯穿孔是疲劳裂纹的多发地带,以某超大型集装箱船为例,介绍了船体外板纵骨贯穿孔的受力状态,并基于谱分析方法,对该型船舭部外板纵骨贯穿孔结构进行了疲劳强度分析。通过比较不同结构形式贯穿孔的疲劳寿命和不同结构形式纵骨贯穿孔的优缺点,总结并提出了超大型集装箱船纵骨贯穿孔结构形式的设计要点。     

水面舰船规范中甲板纵骨稳定性校核的差异研究

甲板纵骨的稳定性问题是水面舰船结构设计中的一个重要问题。《舰船通用规范》和《水面舰艇结构设计计算方法》对纵骨带板折减系数取法的差异有时会导致工程中出现不同的结果。从理论上分析了《舰船通用规范》和《水面舰艇结构设计计算方法》对纵骨屈曲分析评估方法的差异,并用数值算例结果给予说明。研究结果为:《舰船通用规范》中的稳定性校核标准较《水面舰艇结构设计计算方法》严格,对于理解和修订国军标以及保证舰船结构安全有一定的理论意义和实用价值。     

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。     

船舶总纵极限强度可靠性分析

船体梁的总纵弯曲失效是船舶最严重的破坏事件.本文引入随机过程理论,确定表征船舶总纵弯曲载荷和强度各随机变量的概率分布及统计特征.针对船体梁总纵弯曲的失效模式,利用JC法、复合形法及MonteCarlo法对船体结构强度进行可靠性分析,并对结果进行对比分析,都较好地满足了精度要求,为船舶总纵强度可靠性分析提供理论依据.     

Statistical properties of bulk carrier longitudinal strength

The paper focuses on time-variant longitudinal strength of bulk carriers under corrosion wastage, applying both Taylor series expansion method and Monte Carlo simulation. Hull girder section modulus and ultimate bending moment capacity are determined, by classical beam theory and the commonly applied incremental-iterative approach, respectively. Two main aspects are fully discussed and investigated, according to the final recommendations of last ISSC Report. The former regards the covariance between annual corrosion rates of individual structural members, commonly assumed as uncorrelated. Really, as it is conceivable that a certain correlation exists, three different cases are investigated: uncorrelated variables, fully correlated variables, full correlation between structural members belonging to the same category of compartments. The latter investigates the probability density function of both hull girder section modulus and ultimate bending capacity, because the Central Limit Theorem cannot be applied when correlation among random variables exists. Finally, as a test example, the bulk carrier section, presented in the last ISSC benchmark study, is analysed.     

Time-variant ultimate longitudinal strength of corroded bulk carriers

Many bulk carrier losses have been reported of late, and one of the possible causes of such casualties is thought to be the structural failure of aging hulls in rough weather. In aging ships, corrosion and fatigue cracks are the two most important factors affecting structural safety and integrity. This paper uses a set of the time-dependent corrosion wastage models for 23 different member locations/categories of bulk carriers previously developed by the authors, based on the available corrosion measurements for existing large bulk carrier structures. Differences due to the location and corrosion severity of every member type are taken into account. The nominal design corrosion values for the primary members are suggested based on the annualized corrosion rates obtained in the present study. The effect of time-variant corrosion wastage on the ultimate hull girder strength as well as the section moduli is studied. The criteria for repair and maintenance of heavily corroded structural members so as to keep the ultimate longitudinal strength at an acceptable level are discussed. Important insights and conclusions developed are summarized.     

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。     

船舶纵向重力式下水的预测模型

万吨级船舶在纵向倾斜船台上下水量个复杂且事故因素较多的工艺过程,本文综述了一船舶纵向重力式下水的预测模型,该方法考虑了水动力等的影响而有别于传统的以静力学为主的预测方式,其考虑因素较多,因而精度较高。     

测量纵向航向差的新方法

针对两航向测量纵向航向差Zix的弊端,设计了一种在单一航向上测量Zix的新方法.利用通电线圈产生的磁场来改变作用于舰船外部的纵向磁场,通过两次测量值计算出Zix.在实验室利用船模实验验证了该方法,得到了比较理想的效果.该法避免了调换航向造成的人力、物力和资金损耗,节约了消磁时间,提高了消磁效率,具有很重要的实际意义.     

三体滑行艇纵向运动稳定性的数值模拟

为了研究三体滑行艇在高航速下的纵向运动稳定性,利用重叠网格技术对三体滑行艇在失稳时产生的"海豚运动"现象进行CFD仿真。根据艇底的压力分布特征分析了发生"海豚运动"的机理;利用二分法制定了若干计算工况,得到静水航行时的稳定速度上限线和失稳速度下限线,实现了对纵向稳定性界限曲线的逼近。将数值计算结果与模型试验结果进行对比分析,计算值与实验值吻合较好,表明该数值方法具有较好的实用价值。     

轴向长腐蚀管道极限承载力研究

腐蚀是引起海底管道破坏的重要原因之一,其中轴向长腐蚀是海底管道常见的腐蚀形式.文中采用非线性有限元方法,对轴向长腐蚀海底管道进行了内压荷载作用下的破坏机理的研究.并分析了腐蚀长度,腐蚀深度和腐蚀位置对海底管道失效压力的影响.根据有限元分析结果,回归得到适用于轴向腐蚀海底管道极限失效压力的计算公式,并与试验结果吻合较好,为长腐蚀海底管道的评估提供依据.     

整体造船中纵向变形的预防工艺研究

1船舶纵向变形带来的问题.船舶建造中的纵向变形是常见现象,主要表现为艏艉部向上翘,这在船舶整体建造过程中表现得尤为明显。船舶整体建造中的纵向变形带来的问题有2个。一是变形程度的不确定性,必须等船体施工中的纵向变形结束后,轮机施工人员上船安装的轴系才能保证质量,延长了工期。二是可能使原设计的船舶型线发生变化,进而使船舶在使用中不能达到原设计状态。