论文题名: | 基于随机灵敏度的服役船舶结构强度再加强方案研究 |
关键词: | 服役船舶;结构强度;再加强工艺;随机灵敏度 |
摘要: | 从营运成本考虑,我国航运业主要是以购买经济性较好的中龄二手船为主,而中龄船自然会带来一定的超期服役问题。由于环境的腐蚀作用,服役船舶所用钢板的有效厚度必然会有所下降,这也就导致结构上的强度损失。在这种情况下,怎样以较少的经济代价,处理其结构强度再加强问题,以确保超期服役船舶在寿命结束之前保持有效的强度,将能够带来巨大的社会效益和经济效益。为此,本文运用随机灵敏度的方法对船舶结构的重要力学指标进行分析,评判设计参数对结构性能评价指标的贡献程度,从理论角度研究船舶结构的再加强方案。 首先,运用ANSYS作为计算平台,进行随机灵敏度抽样技术的研究。选用模型船舱段所用钢板板厚作为设计变量、力学性能作为评价指标,选取不同随机抽样参数进行随机灵敏度计算,得到了能够表达灵敏度数值的最优抽样参数组合,降低了计算的时间成本。 其次,运用有限元方法,对SL151起重船船体典型龙骨节点结构进行了详细参数化建模;以节点在腐蚀情况下的板厚等几何尺寸为设计变量,节点力学性能为评价指标,进行了随机灵敏度分析,得出了影响主要评价指标的主要影响参量。然后,以这些影响参量为设计变量,对船体典型结构进行了三种不同类型的参数优化设计,得出了需要更换节点情况下的优化尺寸,为局部构件的性能提升提供了加强方案。 最后,以模型舱段与SL151实际舱段为模板,以其所用钢板的厚度为设计变量,舱段力学性能为评价指标进行了随机灵敏度分析。结合有限元分析结果,对结构薄弱了的区域,以随机灵敏度分析的结果为指导,提出了三种船体加强方案,以较少的代价,得到了较好的效果,实现了经济效益的提升。 |
作者: | 杨浩骏 |
专业: | 船舶与海洋工程 |
导师: | 桂洪斌 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 哈尔滨工业大学 |
学位年度: | 2014 |
正文语种: | 中文 |