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原文传递集装箱船结构强度分析研究

论文题名：	集装箱船结构强度分析研究
关键词：	集装箱船;船体结构;强度分析;有限元模型;结构设计
摘要：	在国际航运市场上，集装箱船作为三大主要船型之一，在航运市场上占有重要的地位。由于其结构上的特殊性，舱口宽度一般达到甚至超过船宽的85％，整船的扭转刚度远低于常规船舶，使得其在结构强度和变形等问题上相比于其它常规型船舶显得更为复杂，除了常规的舱段结构强度分析外，一般要进行全船有限元分析。本文以集装箱船结构强度为研究对象，主要研究内容包括以下两部分：一是基于规范的货舱区主要结构强度评估研究。包括从NAPA Steel中导出三舱段初始有限元模型，按照CCS规范要求对其进行修改和完善。根据规范要求校核工况，确定每一种工况的载荷和边界条件，采用大型通用结构有限元分析软件MSC.Nastran对其进行强度分析，包括屈服分析和屈曲分析。其中屈服分析的结果应作为屈曲分析的载荷边界条件,最后根据分析结果完善结构设计。二是全船有限元分析。先在Patran-Pre中建立全船有限元模型，包括水动力计算模型(Panel Model)，质量模型(Mass Model)和结构模型(Structure Model)。再采用ABS的DLA和DNV的CSA-2的思想，在选定参考截面的扭矩和弯矩作为主要载荷参数后，采用三维流体动力计算程序DNV的SESAM软件进行了波浪随机载荷的长期预报。在此基础上导出设计波参数组，最后在全船有限元模型上计算船体结构在各个设计波上的应力分布和变形，得到了全船的详细应力结果和衡准分析。针对货舱评估区域构件应力水平，对全船有限元计算结果和舱段直接计算的结果进行对比分析。结果表明在三舱段有限元计算中，船级社规范为考察货舱区不同构件应力水平所作的载荷和边界条件的等效是合理可行的。本文详细地阐述了集装箱船货舱区结构强度评估和全船有限元分析的详细过程。文中所采用的分析方法和过程对其他类似的船舶结构强度分析和设计有一定的参考价值。
作者：	姜桥
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	夏利娟
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文