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原文传递 CSR直接计算边界处理研究

论文题名：	CSR直接计算边界处理研究
关键词：	船舶结构规范;直接计算;边界处理;船体载荷;支座反力
摘要：	船舶共同结构规范是由国际船级社协会（IACS）基于国际海事组织（IMO）目标船舶建造标准（GBS）制订的满足安全性要求的船舶结构规范。在早期，共同结构规范按照船型不同分为散货船共同结构规范（CSR_BC）和双壳油船共同结构规范（CSR_OT）。目前，两本相对独立的规范合并统一为一本，即散货船和油船共同结构规范（CSR BC&OT），该规范于2015年7月1日正式颁布并生效。自颁布以来，国内外对于新规范的研究日益增多，但对于舱段直接边界处理的研究还不是很多，对规范中舱段模型直接的边界处理还有待进一步的探讨。　　本文先介绍了CSR BC&OT在舱段屈服强度计算中载荷调整原理及边界处理方式，以一艘散货船为例，建立全船结构模型，按照CSR BC&OT要求施加载荷，平衡调整后，分别采用支座法和惯性释放两种边界处理方式进行全船结构强度直接计算，对比两种边界处理下船体梁载荷，支座反力及应力结果。　　从全船模型中截取N5、N6和N7三舱段有限元模型，保持单元网格及载荷不变，按照CSR BC&OT舱段结构强度直接的要求施加力及位移的边界条件进行舱段结构计算。通过舱段范围内全船模型和舱段模型船体梁载荷对比，应力评估区域（中间舱范围内）全船和舱段单元相当应力值对比，数值计算结果验证了规范边界条件对于中间舱段模型直接计算的合理性。　　同时，从理论上分析最首舱段模型采用规范“简支”的边界处理方式不符合实际受力状态，并提出了适用于最首舱段直接计算的类似“悬臂梁”边界处理方式。以同一艘散货船为例，从全船模型中截取最首舱段模型，保持单元网格及载荷不变，按照CSR BC&OT舱段结构强度直接的要求施加力的边界条件和端部约束梁，分别采用规范简支和本文悬臂两种边界处理方式，进行最首舱段结构强度直接计算。以全船模型在最首舱段模型范围内单元应力为基准，分别将中间舱的同一单元在两种边界处理方式的直接计算应力值与全船计算的应力值作差值。数值结果表明在单元网格一样，船体梁垂向弯矩剪力相差很小的情况下，本文悬臂的边界处理方式的应力计算结果与全船结果更加贴近，因此，本文悬臂的边界处理方式对于最首舱段模型直接计算更加合理。
作者：	熊宝权
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：	2017
正文语种：	中文