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原文传递散货船纵向下水载荷预报及底部结构响应研究

论文题名：	散货船纵向下水载荷预报及底部结构响应研究
关键词：	散货船;纵向下水工艺;有限元方法;载荷预报;底部结构响应
摘要：	纵向重力式船台下水是目前我国大、中型船厂普遍采用的一种下水方式。这种下水方式适用于不同船型和下水重量的船舶，并具有设备简单、建造费用低和管理维护方便等优点,但它也有下水工艺比较复杂，尾浮时会产生很大的首压力等缺点。随着现代造船业的发展，所造的新船出现了些新的特点、新挑战，直接影响到船舶、船台的下水安全性，近年来船舶纵向下水时船体、船台结构受损的事故时有发生。因此在船舶设计阶段，纵向下水时下水船舶的载荷预报及底部结构响应研究，对保证船舶纵向下水安全有着重要意义。　　本文开展了散货船纵向下水载荷预报及底部结构响应研究。首先，研究船舶下水布置及下水各阶段受力分析，为纵向下水的载荷预报及底部结构响应的数值模拟奠定了理论基础与力学基础；其次，以典型散货船纵向下水为实例，计算得到了一系列下水计算的主要参数数据和下水过程中水域对船体作用的载荷预报；然后，建立全船有限元模型，进行各个滑程状态时船体底部结构有限元模拟研究，分析出底部结构可能出现损坏的危险工况即局部尾弯和尾浮工况，以及与危险工况相对应的船体区域；最后，分别对散货船典型货舱区域在局部尾弯工况时和船首防撞舱壁附近区域在尾浮工况时进行有限元模拟研究，得到与危险工况相对应的船体底部结构响应情况，对下水船舶底部结构强度进行评估。　　本文主要研究工作如下：　　(1)船舶纵向重力式下水布置及主要阶段受力分析研究。分析纵向下水过程中四个阶段的受力情况以及可能出现的不利情况，对这些不利情况的避免或改善提出了相应的措施，为纵向下水的载荷预报及船底部结构响应的数值模拟奠定了理论基础与力学基础；　　(2)全船下水过程下水计算及载荷预报研究。以一艘典型散货船纵向下水为例，开展了全船在典型潮高及不同假定潮高下水时，从滑行开始到完全漂浮的下水过程中，全船下水情况的数值模拟研究。得到全浮时首支架距离滑道末端距离、尾浮时首支架距离强力区距离、尾浮时重心距离滑道末端距离等一系列下水计算主要参数数据，得到水域对船体作用的载荷预报。得出下水船舶在典型潮高及不同假定潮高下水时，底部结构不会因为下水区域水深过浅而破坏的结论；　　(3)全船下水过程船体梁受力分析研究。在得到了下水船舶从滑行开始到完全漂浮滑程中载荷预报的基础上，建立全船船体梁有限元模型，进行各个滑程状态时船体底部结构有限元模拟研究。分析得到局部尾弯和尾浮工况为底部结构可能出现损坏的危险工况，以及与危险工况相对应的船体区域；　　(4)散货船纵向下水底部结构强度评估研究。在船体梁有限元模型受力分析得到的两个危险工况，以及与危险工况相对应的船体区域的基础上，分别开展了典型货舱区域在局部尾弯工况时和船首防撞舱壁附近区域在尾浮工况时的有限元模拟研究。分别得到不同工况时典型货舱区域和船首防撞舱壁附近区域底部结构的响应情况，对下水船舶底部结构强度进行评估。
作者：	姜霄翔
专业：	船舶与海洋工程
导师：	尹群
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