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VLCC新型边舱斜板结构优化方案研究
| 论文题名： | VLCC新型边舱斜板结构优化方案研究 |
| 关键词： | 超大型油船;边舱斜板;结构优化;疲劳分析 |
| 摘要： | 油船是世界三大主流船型之一，由于技术相对成熟，地位重要，油船是一国造船业地位的基石。作为油船中的巨无霸——超大型油船（Very Large Crude Oil Carrier，以下简称VLCC）由于本身良好的单次运量和单位运量经济性，在石油运输中具有举足轻重的地位。 近些年以来，有统计资料表明，船长大于200m的船，其损坏总数的70％可归类于疲劳损坏，而船舶破坏主要体现在船舶货舱区上折角和下折角的节点疲劳问题，所以节点设计是船舶结构设计中十分重要的内容，大型船舶更是如此，因此VLCC边舱斜板结构节点的优化是十分必要的。本文以某30.8万吨VLCC为目标船舶，主要内容如下所示: 第一，分析了CSR关于疲劳强度评估的规定，重点介绍了基于规范计算的名义应力法和基于有限元分析的热点应力法两种疲劳强度计算方法。 第二，提出了在圆弧端点加设纵向加强筋、在圆弧中心加设纵向加强筋两种下折角结构的优化方案，对原始设计以及两种优化设计的结构形式进行分析对比，指出三种方案在结构疲劳强度、结构布局、施工工艺方面的优缺点。进行了优化方案的规范计算和有限元计算，结果证明优化方案的疲劳强度得到有效提高。 第三，从施工角度进行分析，对船舶上、下折角的焊接方式进行了优化，通过分析对比，得到满足施工工艺的优化设计结果。 第四，通过对两种方案的对比，新方案在改善应力集中、增加疲劳强度、降低施工难度、方便精度控制、降低建造成本、提高建造效率等方面具有明显优势。其中，在圆弧中心加设纵向加强筋的方案要优于在圆弧端点加设纵向加强筋的方案，能够明显地提高疲劳强度，节省建造成本，利于现场施工。 第五，进一步探讨了圆弧板的建造技术，对于该项技术的应用进行了创新，该技术不仅可以用于内底与边斜板结构相连的下折角，也适用于内壳板及斜内壳板与水平桁的连接结构上，本文从施工角度对该方案的可行性进行了全面分析。 折角点的疲劳强度是大型船舶的重点关注问题，关系到船舶的安全性、使用寿命等问题;折角点的施工又是船舶建造的难点之一。本文提出的优化方案，可以有效地提高该结构的疲劳强度，降低施工难度，节约成本，为大型船舶折角点结构优化提供了技术支持。 |
| 作者： | 吕大鹏 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 刘刚;李新鑫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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