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大洋综合资源调查船全船结构强度有限元分析
| 论文题名： | 大洋综合资源调查船全船结构强度有限元分析 |
| 关键词： | 资源调查船;波浪载荷;惯性平衡;结构强度 |
| 摘要： | 资源调查船是海洋研究和调查的必要工具和重要平台，作为海洋科研能力的主要组成部分，它的技术性能和整体设备直接影响到国家的海洋产业发展。目前，我国海洋调查船综合技术水平低、更新缓慢、使用过程中缺乏统筹协调。因此建造大吨位、多功能、适应性强、专业性强的大洋综合资源调查船迫在眉睫。 资源调查船结构形式复杂，舱段有限元和规范中的理论经验公式都不能准确反映其总强度，所以有必要对全船结构进行三维有限元分析。而且根据实际装载工况，结合总纵强度分析，可以对相关构件进行优化设计，在确保船舶经济性、安全性和整体性能的基础上解决用一般传统的设计计算难以确定的问题。 本文对资源调查船的结构形式及特点进行了介绍。首先根据中国船级社（CCS）指导文件《船体结构强度直接计算指南》和《钢制海船建造规范》，在对部分结构进行简化的基础上，对全船结构进行三维有限元建模。其次根据规范指定的Pierson-Moscowitz海浪谱，运用二维weibull分布拟合长期分布，选取北大西洋海况波浪散布图，采用三维面元法计算波浪载荷传递函数和船体运动。然后通过谱分析法进行各工况下的波浪载荷长期预报，确定船舯最大垂向波浪弯矩为载荷控制参数，并根据设计波法计算出全船运动及波浪诱导载荷。接着对 PATRAN进行二次开发，利用PCL语言对全船波浪载荷进行映射加载。最后运用惯性力平衡处理技术解决全船载荷动态平衡，并进行船体总纵强度直接计算。 将计算结果反馈到 MSC/PATRAN中进行后处理分析，得到该船的应力和变形分布，较为真实的反应了主船体及长甲板室的实际受力情况，验证了本论文采用的全船有限元计算技术路线的合理性和可行性。本文使用的方法对资源调查船这类特种船型进行有限元强度评估有很强的指导意义和实用价值，结论对资源调查船的结构设计有参考价值。 |
| 作者： | 刘健中 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 管义锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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