我国冰区海域散货船结构安全研究

发布时间：2017-03-23 14:04

  本文关键词：我国冰区海域散货船结构安全研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冰区航行的安全性研究一直是航海界关注的一个焦点。我国冬季海域尤其是渤海湾地区,冰情相对严重,即冰层厚、破坏大、范围广。因此,研究此海域船舶结构安全问题具有一定的现实意义。 但是,目前航行在我国周边海域的海船存在着两种尴尬的现状,第一,由于船体结构没有经过冰区加强设计而被相关部门限制冬季进入我国青岛以北的海域,二是海事部门认为未经冰区加强的船舶若添加结冰稳性计算部分则造成图纸不统一的问题,因此结冰稳性计算需予以删除。因此,相应产生了所谓冬季航行渤海湾的船舶“必须冰区加强”,船检证书须加注“冬季不准航行渤海湾”,没有B级冰区加强的船舶要“扣船”等一系列问题。而大量没有采取B级冰区加强的船舶,冬季仍航行在沿海漂流浮冰的海域。因此,有必要从结构安全角度分析此类船舶在冬季渤海海域的航行安全问题。 本文研究内容包括： 1、对我国渤海海域冬季海况进行初步调研,确定海冰基本情况。 2、介绍了现有冰载荷计算的相关研究进展和基本状况,并对目前主流的几种冰载荷计算模型进行了阐述；以一艘82000DWT散货船为例根据现有理论实践得出该海域计算冰载荷。 3、分析对比现行各国船级社和海事组织对于冰区航行船舶结构强度计算的规定要求,进行冰载荷的船体有限元结构强度计算。并利用所得计算结果分析航行于我国冬季渤海海域散货船的结构安全性。 4、针对有限元计算结果,分析该船部分热点区域的应力集中现象,结合现有规范进行了疲劳强度评估。
【关键词】：冰载荷 渤海冰区 有限元 结构安全
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U674.134;U661.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究目的及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 冰区航行船舶的相关规范9-11
• 1.2.2 冰载荷的研究现状11-12
• 1.3 本文主要工作12-14
• 第二章 我国冬季北方海域基本情况14-20
• 2.1 我国冬季北方海域冰区分布14-17
• 2.1.1 辽东湾14-15
• 2.1.2 渤海湾15
• 2.1.3 莱州湾15
• 2.1.4 黄海北部15
• 2.1.5 渤海海域冰要素调查统计15-17
• 2.2 海冰对通航和海洋结构物影响分析17-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 设计冰载荷计算20-33
• 3.1 冰压力作用下的载荷分布20-23
• 3.2 关于冰载荷计算的理论模型23-25
• 3.3 基于规范的计算冰载荷25-31
• 3.3.2 现有规范对冰载荷的规定26-29
• 3.3.3 CCS规范与芬兰-瑞典冰级中对于冰载荷的规定29-30
• 3.3.4 国际船级社协会IACS规则对冰载荷的计算30-31
• 3.4 本章小结31-33
• 第四章 有限元结构强度直接计算33-52
• 4.1 船体结构说明33-37
• 4.1.1 船舶主要参数说明33-34
• 4.1.2 有限元模型说明34-37
• 4.2 计算工况37-38
• 4.3 基于规范的载荷计算38-44
• 4.3.1 货物压力38-40
• 4.3.2 舷外水压力40-41
• 4.3.3 端面弯矩41-43
• 4.3.4 端面剪力43
• 4.3.5 设计冰载荷43-44
• 4.4 边界条件44-45
• 4.5 计算结果汇总45-50
• 4.5.1 结构应力云图计算汇总45-47
• 4.5.2 板单元面内应力计算结果47-50
• 4.6 本章小结50-52
• 第五章 热点应力疲劳强度计算52-67
• 5.1 概论52-53
• 5.2 疲劳强度有限元直接计算53-66
• 5.2.1 热点应力疲劳计算区域与有限元网格细化53-54
• 5.2.2 载况与边界条件54-55
• 5.2.3 波浪弯矩及其范围55-56
• 5.2.4 海水动压力范围56-60
• 5.2.5 船舶运动加速度60-61
• 5.2.6 舱内货物压力61-63
• 5.2.7 基于规范的热点应力校核63-66
• 5.3 本章小结66-67
• 第六章 总结和展望67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宋卫东,宁建国;冰对海洋结构的临界力[J];冰川冻土;2003年03期

2 崔维成,刘涛,祁恩荣,徐向东;散货船疲劳强度校核的确定性方法[J];船舶力学;2000年01期

3 董吉武;李志军;孔祥鹏;张勇;李广伟;张丽敏;;新型破冰结构破冰和保护能力试验研究[J];大连理工大学学报;2011年01期

4 岳前进;;冰荷载——海冰与近海结构相互作用[J];国际学术动态;1999年05期

5 康友平;;51800DWT冰区加强型成品油轮船体结构设计[J];广东造船;2008年02期

6 季斌;;渤海湾冰区船舶航行作业浅析[J];航海;2012年03期

7 王荣祥;张大勇;岳前进;刘圆;;基于现场监测的抗冰平台疲劳寿命估计[J];海洋工程;2008年03期

8 陈超核;船体结构疲劳强度分析直接计算法[J];暨南大学学报(自然科学与医学版);2005年01期

9 肖波,何炎平,蒋如宏;破冰船的破冰能力估算方法初探[J];江苏船舶;2001年03期

10 江山;李二喜;;渤海湾冰区航行问题解决策略研究[J];南通航运职业技术学院学报;2012年03期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 宫玉广;张克家;;谈中国北方海域冰期的船舶安全[A];气象海洋环境与船舶航行安全论文集[C];2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 刘禹;内河破冰船艏部型式研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 杨富茗;80000DWT散货船冰区航行有限元强度分析[D];大连海事大学;2012年

3 李传玉;船舶冬季渤海冰区航行安全分析[D];大连海事大学;2012年

4 齐奎利;冰载下极地船舶结构强度评估研究[D];上海交通大学;2013年

  本文关键词：我国冰区海域散货船结构安全研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：263867