基于共同规范的散货船结构强度研究

发布时间：2017-04-18 14:02

  本文关键词：基于共同规范的散货船结构强度研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 双壳油船和散货船共同结构规范(简称CSR)于2006年4月1日正式生效,这是IACS有史以来第一次在全球范围内统一船舶建造标准。新的共同规范是应工业界“坚固而耐久的船舶”要求而开发的,与船板厚度偏薄型的规范相比,其安全性明显增加,用钢量有所增加,造船成本有所上升,但新规范采用了新的设计理念,钢材分布更趋于合理。与现有规范相比,共同规范是一部比较“中性”的规范,比较适合中国船舶工业。同时,新的标准体系还会推动船舶的更新换代,促进造船业市场的发展,为造船产业向新兴造船国家转移腾出市场空间,淡化新兴市场对原有市场的冲击。 “散货船共同结构规范”的关键技术要点,包括净尺度概念、设计载荷、船体梁极限强度、直接计算分析、疲劳、屈曲等。这其中有很多亮点,包括采用了新的腐蚀模型;采用了先进的波浪载荷模型,使外载荷的计算更为合理;采用了极限强度概念,增加了船舶强度透明度;采用了直接计算技术,更适应于大型船舶的设计;吸取了疲劳评估技术,以保证25年的船舶使用寿命。 本文阐述了散货船安全规则的发展,共同规范出台的背景、影响、意义和其关键技术要点。全面介绍了散货船共同规范的特点和基本内容,并与中国船级社规范作了对比说明。而后通过实船计算分析说明共同规范对将来新造散货船结构的影响。实船的计算分析将运用有限元软件PATRAN/NASTRAN来完成,所做的工作包括建立有限元模型、有限元屈服强度计算、屈曲计算、结构单元细化、疲劳强度评估。在有限元屈服计算和屈曲计算这两部分内容中,将依据中国船级社规范完成屈服和屈曲强度计算,以与依据共同规范计算得到的结果形成对比。最后通过比较分析,阐述屈服与屈曲强度计算中CCS规范与共同规范的区别及影响,还有详细应力评估及疲劳强度评估计算得到的结果的影响。得到的最终结论为散货船共同规范是安全可靠、科学可行的,很有必要推广和贯彻该规范。
【关键词】：散货船 共同规范 屈服强度 屈曲强度 详细应力 疲劳强度 有限元 直接计算
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U661.43
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 绪论13-25
• 1.1 引言13-14
• 1.2 本课题研究的背景14-19
• 1.3 散货船共同规范关键技术要点分析19-21
• 1.4 国内外研究现状分析21-23
• 1.5 本文主要工作23-25
• 第二章 船体结构屈服强度理论及规范要求25-65
• 2.1 第四强度理论及米塞斯（Von-Mises）屈服准则25-26
• 2.1.1 第四强度理论25
• 2.1.2 米塞斯（Von-Mises）屈服准则25-26
• 2.2 有限元法理论26-34
• 2.3 散货船共同规范直接计算要求34-59
• 2.3.1 船体结构有限元模型的建立35-38
• 2.3.2 设计载荷38-57
• 2.3.3 计算工况57
• 2.3.4 边界条件的建立57
• 2.3.5 强度标准57-59
• 2.4 CCS 规范直接计算要求59-64
• 2.4.1 基于CCS 规范船体有限元模型的建立59-60
• 2.4.2 载荷计算60-63
• 2.4.3 边界条件的建立63
• 2.4.4 强度标准63-64
• 2.5 本章小结64-65
• 第三章 实船屈服强度直接计算分析65-103
• 3.1 实船资料65-66
• 3.2 直接计算步骤分析66-67
• 3.2.1 共同规范直接计算步骤分析66
• 3.2.2 CCS 规范直接计算步骤分析66-67
• 3.3 结构模型67-69
• 3.3.1 共同规范结构模型67-68
• 3.3.2 CCS 规范结构模型68
• 3.3.3 比较分析68-69
• 3.4 坐标系及边界条件69-70
• 3.4.1 共同规范坐标系及边界条件69
• 3.4.2 CCS 规范坐标系及边界条件69-70
• 3.5 计算工况及载荷的施加70-81
• 3.5.1 共同规范计算工况及载荷的施加70-77
• 3.5.2 CCS 规范计算工况及载荷的施加77-81
• 3.5.3 比较分析81
• 3.6 许用应力81-84
• 3.6.1 共同规范许用应力81-82
• 3.6.2 CCS 规范许用应力82-84
• 3.7 屈服强度分析结果84-102
• 3.7.1 共同规范屈服强度分析结果84-93
• 3.7.2 CCS 规范屈服强度分析结果93-100
• 3.7.3 屈服结果比较分析100-102
• 3.8 本章小结102-103
• 第四章 船体结构屈曲强度理论及规范要求103-124
• 4.1 屈曲校核的理论依据103-110
• 4.1.1 矩形板的稳定性103-104
• 4.1.2 屈曲实例分析104-109
• 4.1.3 板的后屈曲性能109-110
• 4.2 散货船共同规范屈曲计算要求110-117
• 4.2.1 本节符号定义110-112
• 4.2.2 板格的屈曲和折减系数112
• 4.2.3 边界条件112
• 4.2.4 板格应力112-116
• 4.2.5 屈曲校核衡准116-117
• 4.3 CCS 规范屈曲计算要求117-123
• 4.3.1 CCS 规范屈曲校核一般要求117-118
• 4.3.2 板格的标准减缩厚度118
• 4.3.3 板格的最小屈曲安全系数λ118
• 4.3.4 CCS 规范屈曲强度分析计算方法118-120
• 4.3.5 CCS 规范屈曲强度衡准120-123
• 4.4 本章小结123-124
• 第五章 实船屈曲强度直接计算分析124-136
• 5.1 屈曲强度计算步骤分析124-125
• 5.1.1 共同规范屈曲强度校核步骤124
• 5.1.2 CCS 规范屈曲强度校核步骤124-125
• 5.2 屈曲强度分析结果125-135
• 5.2.1 共同规范屈曲强度分析结果125-130
• 5.2.2 CCS 规范屈曲强度分析结果130-134
• 5.2.3 比较分析134-135
• 5.3 本章小结135-136
• 第六章 基于共同规范的详细应力评估136-143
• 6.1 详细应力评估的区域136
• 6.2 细化方法136
• 6.3 建模要求136
• 6.4 边界条件136-138
• 6.5 评估工况138
• 6.6 许用应力138-139
• 6.7 详细应力评估模型及结果139-142
• 6.7.1 舱段中部底部强框细化模型139-140
• 6.7.2 细化结果及云图140-142
• 6.8 本章小结142-143
• 第七章 基于共同规范的疲劳强度分析143-151
• 7.1 疲劳强度分析应评估的区域143
• 7.2 适用要求143-144
• 7.3 热点应力评估144-145
• 7.4 建模要求145-146
• 7.5 装载工况146
• 7.6 边界条件146-148
• 7.7 疲劳强度衡准148
• 7.8 疲劳强度分析的有限元模型148-149
• 7.9 疲劳细化分析结果149-150
• 7.10 本章小结150-151
• 第八章 总结与展望151-153
• 参考文献153-157
• 致谢157-158
• 攻读学位期间发表的学术论文目录158

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 袁俊;大型汽车滚装船结构分析与设计[D];上海交通大学;2011年

2 郑欣彬;基于共同结构规范的87，000吨散货船结构设计[D];上海交通大学;2012年

3 许磊;基于参数化建模的散货船有限元分析及优化[D];哈尔滨工程大学;2011年

4 杨淼;基于HCSR的加筋板格非线性屈曲研究[D];大连理工大学;2011年

5 李刚强;大型汽车滚装船疲劳强度评估[D];江苏科技大学;2010年

6 常亮;40万吨级大型散货船操纵性研究[D];大连海事大学;2012年

7 武皓微;基于CSR的散货船结构强度与冗余度分析[D];哈尔滨工程大学;2012年

8 伍亮;CSR散货船结构强度直接计算研究[D];武汉理工大学;2012年

  本文关键词：基于共同规范的散货船结构强度研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：315016