不同车辆甲板设计理念下大型汽车滚装船结构强度研究

发布时间：2017-12-08 21:17

本文关键词：不同车辆甲板设计理念下大型汽车滚装船结构强度研究

【摘要】：汽车滚装船的船型结构不同于常规船型,为了便于汽车装卸,在整个货舱区域几乎不设置横舱壁,舱内强构件的高度也受到限制,干舷甲板以上的甲板几乎连续贯通全船,使得船体的横向强度主要由横向强框架来承担。此外,为了装载更多的汽车,甲板的层数也随之增加,进而导致船重心增高。通常在货舱内设置一、二排支柱来减少纵桁和强横梁的跨距,同时承受来自各层甲板的集中载荷。这些汽车滚装船结构的特殊性,导致船舶稳性和结构强度以及抗沉性较差。当船舶受到波浪、风等非对称载荷作用时,易产生较大的横向弯矩导致其发生横摇。甲板上车辆因横摇产生的惯性力反过来作用在甲板上,在剪切效应的作用下,汽车滚装船的横向强框架极易发生横向倾斜即Racking变形。如果结构设计不当,横向强框架在舷侧与各层甲板的连接区域,易发生结构被撕裂损坏的危险,故必须特别重视汽车滚装船的横向强度。汽车滚装船在抵抗横向力的结构设计方面又分为传统的刚性设计和柔性设计两种不同理念。本课题的研究是以7800车的大型汽车滚装船为例,首先按照不同车辆甲板的结构设计理念,对其1/2+1+1/2个柱间舱段进行传统的刚性设计和柔性设计,并借助有限元软件MSC?PATRAN对两种设计理念下的舱段数值建模。其次,基于挪威船级社和意大利船级社规范,对船舶在迎浪和横浪两种航行状态进行载荷工况加载,借助有限元求解器MSC?NASTRAN,对两种设计理念的舱段进行结构强度直接计算。之后,通过分析两种设计理念下刚性和柔性舱段的结构强度,获得不同车辆甲板结构对汽车运输船结构强度影响的差异,并总结出他们各自的优缺点。最后按照柔性设计的理念,对7800车的大型汽车滚装船进行整船结构直接计算,并对其结构强度进行校核和评估。进一步分析,柔性设计理念下船体各主要结构的应力分布特点、挠度变形大小、以及热点区域分布等。
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U674.135

【参考文献】

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