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大型起重船全船结构强度直接计算方法研究
| 论文题名： | 大型起重船全船结构强度直接计算方法研究 |
| 关键词： | 起重船;结构强度;直接计算;波浪载荷预报;平衡调整 |
| 摘要： | 随着海上各种大型工程建设的不断开展，起重船作为工程配套服务设施中不可或缺的装备，逐步向大型化和专业化方向发展，其结构强度也逐渐受到船舶设计人员的重视。而大型起重船相对一般的工程船舶有着特殊的结构形式和工作状态，全船受力情况较为复杂，想要得到危险工况下船体各种结构准确的变形和应力水平，舱段直接计算已经不能满足要求，对起重船进行全船结构强度直接计算更为合理。但是，由于目前全船直接计算所需的人力、时间和资源成本相对舱段计算要大得多，国内关于该方面开展的研究仍不多，船级社规范在该领域还未形成一整套较为完善的计算分析方法。所以，需要对起重船的全船结构强度直接计算方法进行深入研究，对全船结构强度直接计算流程中的一些关键问题的处理方法还要进一步讨论研究。 本文对全船结构强度直接计算流程中的全船结构有限元建模、静载荷施加、波浪载荷长/短期预报、载荷平衡调整、惯性载荷的计算与施加、边界条件的选取等关键技术及其实现方法进行探索和讨论。参照相关规范对载荷计算公式进行修正，总结出一整套全船结构强度直接计算方法和流程。并以某型散货船为试验船，分别采用首尾施加简支约束和惯性释放两种边界条件，对该船进行全船直接计算，两种计算结果相互佐证，研究了惯性释放在全船直接计算中的适应性。 以某3000t扒杆式大型起重船作为研究对象，按照本文中提出的关键问题的处理方法，合理施加各种载荷，基于等效设计波法进行波浪载荷短期和长期预报，并在全船载荷动态法平衡调整之后，选用合适的边界约束方法，对目标船进行全船结构强度直接计算，基于该船设计载荷工况的受力状态，得到了船体结构的变形和应力分布。最后按照相关规范中规定的强度标准对主要构件进行了强度评估，从而完整实现了全船有限元分析过程，验证了本文提出的全船直接计算方法的合理性。本文的研究工作对大部分船舶的全船结构强度直接计算具有一定的指导借鉴意义，同时为完善全船结构强度直接计算方法的理论体系提供了一定的技术经验和积累。 |
| 作者： | 安改宁 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 张少雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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