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破损船体总纵强度计算研究与程序开发
| 论文题名： | 破损船体总纵强度计算研究与程序开发 |
| 关键词： | 破损船舶;总纵强度;剩余强度;船舶浮力计算;船舶外载荷计算;程序开发 |
| 摘要： | 船舶在运营过程中可能会发生碰撞、触礁、搁浅等一系列恶性事故。舰艇在海上进行作战活动常会遭到炮火、鱼雷、水雷、炸弹等攻击而造成损伤。破损船舶也许因满足其破舱稳性而会成功浮起，但却会因为船体剩余强度不够而发生进一步破坏并沉没。因此，船舶破损后的结构剩余强度越来越受到人们的重视。然而船舶事故和舰艇战斗损伤的发生不可避免，但当船舶发生破损时，若能够对其当前强度进行迅速校核，并作出应急反应，就能够尽可能地降低人员伤亡和经济损失，甚至能够对战斗的胜利起决定性影响。 船舶破损后继续断裂破损的主要原因有以下两个方面：一方面船舶破损后淹水以及货物外泄带来船舶浮力损失和载重量的变更从而引起船舶载荷的变化，另一方面船舶破损后结构的破损引起的船体强度损失。 论文研究工作的主要内容和成果如下： 1)针对任意浮态下的船舶浮力计算，采用三次样条函数表示船体型线，统计出14种水线与横剖面的交点情况，程序实现任意横倾状态下水线与横剖面的交点计算，并在此基础上计算剖面浸水面积和浮力要素。 2)基于增加重量法，对传统的针对船舶外载荷计算的逐步近似法进行改造，使其既能够考虑船舶进水后的重量变化，又能够考虑船舶横倾的浮态调整。程序实现任意破舱情况下船舶浮力要素及剪力弯矩值的计算，典型舱室剖面型式归为8类，考虑了舱室装载状态对于破损船舶外载荷的影响。 3)从服务性使用要求角度，研究并程序实现非对称结构的剖面特性参数的计算，并在此基础上依据线弹性理论得到破损船体梁总纵强度和剪切强度的计算校核，考虑了舱室进水、船舶横倾、重心横移、非对称结构等因素对总纵强度的影响。 4)程序具备计算任意舱室进水、破口大小、位置与数量皆任意的破损船体总纵强度估算功能，虽然没考虑船舶运动、构件屈曲或塑性变形等因素，但能迅速地校核船体在当前破损状态下是否仍满足服务性要求，适用于一般型式的单体船。在结构设计中应用，可以预估船舶破损的危险情况；在船舶营运中应用，可以对当前破损状态及时地估算出其剩余强度，从而采取合适的相应应急措施。 |
| 作者： | 祁瑶 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 严仁军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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