某邮轮设计中电梯井结构的强度计算分析

发布时间：2021-03-03 03:27

　　针对某邮轮设计过程中沿船宽方向布置的电梯井结构破坏上层建筑结构的纵向连续性造成较大应力集中的问题,对目标船进行结构强度直接计算,分析电梯井围壁的应力状态,并提出增加板厚、增设"圈型"槽钢,以及同时增加板厚和槽钢共3种方案对电梯井结构进行加强,对比3种加强方案的电梯井结构应力结果,结合实际工艺的可操作性,分析3种方案的合理性。结果表明,增加板厚和增设"圈型"槽钢的效果一样,但前者更简单,且2种加强的效果可叠加。 

【文章来源】：船海工程. 2020,49(03)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

电梯井布置示意

采用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran对目标船建立全船有限元模型,按照船体结构的实际尺寸建模,考虑型线、门窗开孔、肘板等构造细节。模型主要采用板(shell)单元和梁(beam)单元,其中板材主要采用四边形板单元,构件连接和圆弧过渡处采用少量三角形单元,网格尺寸按照1/2纵骨间距或1/2肋距划分。模型中采用MPC(多点约束)模拟目标船部分“大宗”设备的质量与局部刚度,静力计算时在各MPC独立点上施加相应设备的重量载荷。模型坐标系取右手坐标系:原点位于Fr0船底基线处,X轴向船首为正;Y轴向左舷为正;Z轴垂直向上为正。全船模型见图2。2.2 载荷与计算工况

由表2可知,在LC2_hog工况下,各组电梯井结构应力峰值为各工况下最大值,该工况下,各组电梯井结构应力峰值所在区域的应力云图见图3。由图3可知,各组电梯井结构高应力区均在上建甲板附近的电梯井纵围壁根部,1、3号电梯井组的应力峰值均出现在靠近开口中间的纵围壁上,周围单元应力值迅速减小,该现象在靠近甲板开口两侧的电梯井纵壁上表现较不明显,2号电梯井组的应力峰值同样出现在电梯井中纵壁与甲板接触的位置,最靠近左舷的电梯井纵壁应力也较大,但最靠近右舷的纵壁应力分布与两外两组电梯井类似位置处的应力分布相似。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]大型豪华邮轮结构设计的难点及对策分析[J]. 罗小林,甘水来.  船舶工程. 2017(08)
[4]上层建筑(甲板室)参与总纵强度程度分析[J]. 郭际,肖渤舰.  船海工程. 2014(02)

硕士论文
[1]邮轮上层建筑参与总纵强度有效度研究[D]. 朱波.武汉理工大学 2018



本文编号：3060506