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40米级海事巡逻船船体结构强度及振动性能分析
| 论文题名： | 40米级海事巡逻船船体结构强度及振动性能分析 |
| 关键词： | 海事巡逻船;屈曲强度;船体振动;板厚优化 |
| 摘要： | 珠江流域河流众多，水路交通运输便利，有着优越的内河航运条件。特别是近年来，我国不断的加强对内河航道的建设，这使得珠江流域的航运事业日益繁盛，同时也给航道的海事监管带来了新的挑战。目前航行于珠江流域内的海事巡逻船大多已达到了使用年限,且吨位小航速低不足以满足当前的需要，因此迫切需要一批新型海事巡逻船以保障珠江流域航道的正常通航。本文以40米级海事巡逻船为研究对象，该船是为广西海事局所设计的新型海事巡逻船。由于该船正处于设计阶段，为了能够更为详细及精确的校核其船体结构强度，本文采用了有限元直接计算法对其进行结构强度分析。同时该船在设计时为了达到持续性高速巡航的要求，采用了大功率主机和高转速螺旋桨的设计，为了保证船上人员及设备的正常工作，对其进行振动性能预报也是不可或缺的。 本文首先应用ANSYS软件建立全船有限元模型，校核该船在不同工况下的总纵强度，通过分析可知该船船体各主要构件的应力均满足相应规范要求，且在各工况下的船体变形都不大，船体刚度是有保证的。接着在总纵强度分析的基础上，对该船进行屈曲强度有限元分析，得到船体中各纵向主要构件的临界屈曲安全因子，发现也满足相应规范要求。其次又对该船的固有频率和振型进行了有限元分析，用有限元法计算结果与通过经验公式计算结果相比较以验证模型计算结果的准确性，并且还与船上主要激励频率进行了对比，结果表明该船满足频率储备要求，不会发生全船共振现象。然后进一步对该船进行全船强迫振动响应分析，结果表明该船的振动性能良好，不会发生严重的振动现象。最后考虑到建造成本的节约，对该船船体结构强度裕度较大的部位进行了板厚优化。通过对优化后的船模重新进行有限元分析，结果表明板厚优化对船体结构强度及振动性能影响不是很大，属于可接受范围以内，因此对该船船体板厚进行优化不失为一种有效的节约建造成本方案。 |
| 作者： | 陈正日 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 冯峰;候德仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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