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基于强度分析的鹏龙轮风帆布置研究
| 论文题名： | 基于强度分析的鹏龙轮风帆布置研究 |
| 关键词： | 船舶工程;风帆布置;船体结构强度;助航技术 |
| 摘要： | 近年来，随着世界性的能源短缺和环境污染，如何解决节能减排的难题亦成为了航运业的当务之急。风力推进以其无污染、节油量高等优点再次回到了人们的视线之中。船舶通过风帆利用风能辅助推进称之为风帆助航技术，而安全问题是风帆助航技术实用化不可忽视的一个方面，因此对风帆助航船舶进行强度分析并以此设计优化风帆的布置对于风帆助航技术实用化以及风帆助航船舶的设计具有重要意义。 本文以一艘近海50000DWT散货船“鹏龙”轮为目标船，主要研究内容有:针对目标船选取合适的风帆，通过风洞试验获得风帆的法向力系数，分析并计算风帆对船体的载荷，初步提出单帆、双帆两种风帆布置方案;利用MSC.Patran/Nastran有限元软件，选取目标船安装风帆区域的部分舱段内的主要构件建立三维有限元模型;按照中国船级社《国内航行海船建造规范》(2014)的要求选定计算工况、确定边界条件，计算并施加载荷（在风帆载荷计算中，考虑了余量问题），对船体结构进行了有限元直接计算，并根据《规范》进行了强度校核;在强度分析的基础上，对风帆布置方案进行优化，并确定最终的“鹏龙轮”风帆布置方案。 通过强度校核，单帆、双帆两种布置方案下的船体强度均符合规范要求，风帆对船体结构强度的主要影响区域为甲板。其中，单帆布置方案的应力余量达到7％以上，而双帆布置方案的应力余量为8％以上，双帆布置方案较为安全。针对强度分析结果，通过加大风帆距船体纵中轴线距离的方式对双帆布置方案进行了相应优化，优化后最为危险的甲板处的应力余量达到了19％以上，风帆布置方案趋于完善，对于鹏龙轮实际的风帆安装起到了指导作用。 |
| 作者： | 许琦 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 黄连忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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