CSR散货船结构强度直接计算研究

发布时间：2017-04-23 22:07

  本文关键词：CSR散货船结构强度直接计算研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：“散货船共同结构规范”(CSR_BC)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；采用了直接计算技术,更适应于大型船舶的设计。HCSR不仅继承了CSR规范的优点,而且对散货船在载荷、船体梁总纵强度及规定性要求、有限元分析方法、疲劳强度、屈曲强度等方面进行了协调,使规范内容更加全面、更加注重计算分析的应用。 本文主要研究CSR_BC规范和HCSR规范中结构强度直接计算的理论方法及数值计算结果的对比。在满足屈服强度评估后进行主要构件板格屈曲强度的计算分析评估。本文所做工作的主要内容如下： 1)对CSR_BC规范和HCSR规范关于散货船直接计算部分进行概述,包括船体结构有限元模型的选取与建立、边界条件的施加、计算工况的确定、载荷计算和求解、结果分析； 2)选取一条82000DWT单壳散货船进行船体舱段(全宽)有限元结构建模。依据共同规范CSR BC和HCSR规范直接计算,对其进行屈服与屈曲强度计算分析； 3)在满足屈服强度评估的基础上,对该船主要构件进行板格划分,进行屈曲分析与校核； 4)通过CSR_BC规范和HCSR规范计算结果的对比和对两套规范要求的计算工况的说明与分析,以及船体构件在各种工况下应力值的对比,得出HCSR规范下船体直接计算更合理、更全面。 通过屈服和屈曲强度计算分析得到下述结论：根据CSR_BC和HCSR规范计算出来的船体构件在相应装载工况下的应力结果分析可知,评估区域中部分构件的应力不满足屈服和屈曲的衡准要求,在加大部分构件板厚和提高钢级的修改后,CSR规范要求下的构件实际应力基本上小于许用应力,满足屈服和屈曲衡准要求。而在HCSR规范中,评估区域的结构强度不满足HCSR规范的强度衡准,部分构件的屈服强度不够,多数主要构件上板格的屈曲强度不够。由于HCSR对于载荷计算及规定性要求等加强,HCSR规范下船体直接计算更合理、更全面。
【关键词】：散货船 CSR_BC规范 HCSR规范 有限元 直接计算 屈服强度 屈曲分析
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：U661.43
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 引言10-11
• 1.2 有限元分析的方法及应用11-12
• 1.3 课题研究的目的及意义12
• 1.4 国内外研究现状12-14
• 1.5 本论文的主要工作14-15
• 第2章 船体结构屈服强度直接计算15-52
• 2.1 船体有限元概述15-16
• 2.2 CSR_BC的直接计算要求16-27
• 2.2.1 CSR_BC结构模型17-18
• 2.2.2 CSR_BC载荷计算18-21
• 2.2.3 CSR_BC边界条件21-22
• 2.2.4 CSR_BC装载模式及载荷工况22-26
• 2.2.5 CSR_BC强度衡准26-27
• 2.3 HCSR散货船直接计算要求27-52
• 2.3.1 HCSR结构模型27-30
• 2.3.2 HCSR载荷计算30-44
• 2.3.3 HCSR边界条件44-45
• 2.3.4 HCSR装载模式及载荷工况45-46
• 2.3.5 HCSR强度衡准46-52
• 第3章 82000DWT单舷侧散货船屈服强度直接计算分析52-96
• 3.1 实船资料52-53
• 3.1.1 主尺度及主要参数52
• 3.1.2 船舶结构型式与特点52-53
• 3.2 CSR_BC规范屈服强度有限元直接计算53-81
• 3.2.1 CSR_BC有限元模型53-64
• 3.2.2 CSR_BC载荷计算64-67
• 3.2.3 主要应力结果及屈服强度评估67-81
• 3.3 HCSR规范屈服强度有限元直接计算81-95
• 3.3.1 HCSR有限元模型81
• 3.3.2 HCSR载荷计算81-89
• 3.3.3 主要应力结果及屈服强度评估89-95
• 3.4 CSR_BC与HCSR计算结果对比95-96
• 第4章 CSR和HCSR模型中构件板格屈曲强度评估96-107
• 4.1 CSR_BC中各构件板格屈曲强度评估96-101
• 4.1.1 概述96-97
• 4.1.2 各种构件板格屈曲强度的评估97-101
• 4.2 HCSR中各构件板格屈曲强度评估101-105
• 4.3 CSR_BC和HCSR中各构件板格屈曲结果对比105-107
• 第5章 总结与展望107-109
• 5.1 总结107-108
• 5.2 展望108-109
• 致谢109-110
• 参考文献110-112

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