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基于有限元法的自航甲板驳船结构强度研究
| 论文题名： | 基于有限元法的自航甲板驳船结构强度研究 |
| 关键词： | 有限元法;自航甲板驳船;结构强度;受力状况 |
| 摘要： | 自航甲板驳船是自带动力的甲板驳船,属于甲板运输船。甲板具有较大的载货面积,主要用来在我国主要港口运输矿砂、工程辅料等大宗散货。自航甲板驳的优点是船体结构和设备简单、施工方便,造价和管理维修费用低、船舶利用率高,因而深受用户欢迎。但为了降低成本,该类船的结构设计一般都在规范允许的最低限,所以船舶很可能在营运过程中由于自身结构强度不足而发生事故,造成经济损失和人员伤亡。于是很有必要对此类船舶的结构强度进行研究。 对于甲板运输船,各个船级社只是部分的规定了一些审图规则,船舶设计单位和审图单位对该类船舶技术要求理解有些不同,浙江省船舶检验局对于这种船制定了甲板运输船审图指南,但该指南的使用范围有限。所以有必要选用一种直观,有效的方法来研究此类船的结构强度。有限元直接计算方法的出现使这个问题的解决成为可能。我们将船体结构离散为能精确模拟其承载模式和变形情况的有限元单元。对于各主要结构构件,按其受力状况分布以膜、杆、板、壳和梁等单元来表达。 本文选取了96m、85m、75m系列自航甲板驳作为研究对象,用DNV的SESAM建立全船水动力计算模型,计算出各工况下的沿船长分布的弯矩和对应的频响,得到该海域的设计波高,将船舶静置在规则波上,调整浮态,得到在各个工况下的波面方程;用MSC.patran建立全船有限元单元模型,根据所选的工况施加相应的载荷,然后对模型进行计算分析。本文所采用的全船有限元直接计算方法,在最危险工况时船舶各构件的应力水平低于许用应力。所采用的全船有限元分析方法克服了舱段有限元的局限性,使得到有限元分析结果更合理准确,同时也证明按照甲板运输船结构审图指南进行计算校核的船舶强度是足够的。该系列船的计算同时也为后续船舶的设计提供了参考依据。 |
| 作者： | 王靖 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 刘益清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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