基于CSR散货船结构强度直接计算研究

发布时间：2017-05-01 18:10

  本文关键词：基于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】： 本文介绍了船体结构有限元直接计算的方法,分析了船舶结构屈服破坏的特性,阐述了散货船屈服载荷的计算原理,选取一条实船对船体结构的屈服强度进行直接计算与评估,并对结构中的高应力区进行细化网格分析,尝试将有限元直接计算与船舶设计相结合,得到满足共同规范的船体结构设计。 使用传统的经验公式进行船体结构分析已经相对成熟,但是还不够准确,有限元法已经成为当今工程界中非常重要的数值计算方法。各船级社都有自己的直接计算指南。共同规范的实施,结束了船级社诞生以来同时存在多种规范的局面。《散货船共同结构规范》的关键技术要点,包括设计载荷、净尺度概念、直接计算分析、船体梁极限强度、屈服、屈曲、疲劳等。其中在很多关键技术要点上都有创新,包括采用了先进的波浪载荷模型,使外载荷的计算更为合理;采用了新的腐蚀模型;采用了直接计算技术,更适应于大型船舶的设计;采用了极限强度概念,增加了船舶强度的透明度;汲取了疲劳评估技术,以保证25年的船舶使用寿命。 进行船体结构强度有限元直接计算的基本步骤是:建立三维有限元模型,处理边界条件,计算载荷,选取计算工况,利用有限元软件进行求解,分析计算结果,最后得出结论。本文研究的主要目的是,掌握有限元分析方法的理论和要求,分析散货船共同规范的编写理念及其所采用的计算方法、过程和基本假定。了解中国船级社共同规范直接计算软件的原理,熟练运用CCS-Tools。此外将油船共同规范中对骨材带板影响的要求应用到散货船结构强度直接计算分析中进行研究。为了便于比较分析该规范,本文通过采用散货船共同规范和中国船级社的散货船结构强度直接计算分析指南(2003)两种直接计算方法,应用通用有限元软件MSC.NASTRAN,对一条71000DWT散货船进行船体结构有限元直接计算分析,通过反复计算对该船型的结构进行优化以满足最新规范的要求。得到的最终结论为:国际船级社协会推出的散货船共同规范由于采用了一些现今的理念和计算手段,有助于对散货船结构强度进行全面的分析,保证了船体结构的安全性。我们有必要推广和贯彻该规范。
【关键词】：散货船共同规范 直接强度分析 散货船结构强度 有限元法
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U661.43
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 引言10-15
• 1.1 绪论10-11
• 1.2 课题研究的目的、意义11-12
• 1.3 国内外研究现状分析12-14
• 1.4 本文的主要内容14-15
• 第2章 船体结构屈服强度直接计算要求15-36
• 2.1 船体结构有限元概述15-16
• 2.2 JBP规范直接计算要求16-30
• 2.2.1 JBP结构模型16-18
• 2.2.2 JBP载荷计算18-29
• 2.2.3 JBP边界条件29
• 2.2.4 JBP装载工况29
• 2.2.5 JBP强度衡准29-30
• 2.3 CCS散货船直接计算要求30-36
• 2.3.1 CCS结构模型30-31
• 2.3.2 CCS载荷计算31-34
• 2.3.3 CCS边界条件34
• 2.3.4 CCS工况定义34-35
• 2.3.5 CCS强度标准35-36
• 第3章 71000吨单舷侧散货船结构强度直接计算分析36-81
• 3.1 实船资料36-37
• 3.1.1 概述36
• 3.1.2 船体说明36-37
• 3.2 CSR规范屈服强度有限元直接计算37-63
• 3.2.1 JBP有限元模型37-49
• 3.2.2 JBP边界条件49
• 3.2.3 JBP工况定义49
• 3.2.4 JBP载荷计算49-50
• 3.2.5 JBP许用应力50-53
• 3.2.6 JBP屈服强度分析结果53-63
• 3.3 CCS规范屈服强度有限元直接计算63-79
• 3.3.1 CCS有限元模型63-64
• 3.3.2 CCS边界条件64
• 3.3.3 CCS工况定义64-66
• 3.3.4 CCS载荷计算66-70
• 3.3.5 CCS许用应力70
• 3.3.6 CCS屈服强度分析结果70-79
• 3.4 计算结果对比79-81
• 第4章 基于共同规范的详细应力评估81-86
• 4.1 详细应力评估的区域81-82
• 4.2 细化方法82
• 4.3 建模要求82
• 4.4 边界条件82
• 4.5 装载工况82
• 4.6 许用应力82-83
• 4.7 详细应力评估模型及结果83-85
• 4.7.1 槽条与底凳的连接处83-84
• 4.7.2 底纵桁与肋板的连接处84-85
• 4.8 粗网格与细化网格结果比较85-86
• 第5章 “非偏心梁”对计算结果的影响86-95
• 5.1 理论来源86
• 5.2 技术说明86-87
• 5.3 需要计算的剖面特性87-88
• 5.4 计算说明88-89
• 5.4.1 计算中坐标系及各参数88-89
• 5.4.2 计算公式89
• 5.5 结果分析89-95
• 第6章 结论与展望95-97
• 6.1 结论95-96
• 6.2 展望96-97
• 致谢97-98
• 参考文献98-101
• 攻读硕士学位期间发表的论文101

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 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

2 侯淑芳;散货船结构强度的有限元分析[D];大连海事大学;2011年

3 黄东伟;大型半潜船结构强度直接计算方法研究[D];华南理工大学;2012年

4 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

5 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

6 张文耀;内河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。

本文编号：339394