81,600DWT散货船结构设计

发布时间：2017-05-30 10:07

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【摘要】：随着世界经济增长的放缓,航运市场最近二年呈现震荡走势。散货船作为三大主力船型之一,在经济发展中起着重要的作用。船舶市场上,散货船新船订单量稳步上升,尤其是巴拿马型和好望角型散货船。但高油价和低船价一直是船市低迷的主要影响因素,因此研发出低油耗、低排放的绿色船型才能迎合市场的需求和增强企业的市场竞争力。本论文以实际设计项目81,600DWT散货船作为研究对象,分析其结构设计的特点。首先阐述了结构共同规范的基本要求和载荷计算;然后全面介绍了该船的主船体的结构布置,包括货舱区域、机舱区域和艏艉部;最后以初步设计图纸为基础,运用Mars软件进行强度计算,通过软件分析进行构件尺寸的优化,以达到最优的设计。有限元作为一种广泛应力的数值分析方法,对于船体结构强度直接计算分析起着十分重要的作用。根据共同规范的要求,建立了典型货舱段的有限元模型,并校核了船体主要支撑构件的结构强度,其中包括屈服、屈曲和疲劳强度。通过对计算结果进行分析,修改不满足要求的结构,为以后的设计工作提供了参考和借鉴。最后选取了舱口围结构和锚机底座作为结构局部强度优化的案例,采用两种不同的分析方法对现有结构进行分析和优化,最终得到了满足优化设计要求的构件尺寸。
【关键词】：散货船 共同规范 强度计算 有限元
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.134
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 散货船的发展和分类10-11
• 1.2 散货船市场现状11-12
• 1.3 课题的研究背景12-13
• 1.4 本文的主要内容和创新点13-15
• 2 基于共同规范的船体结构设计特点15-39
• 2.1 材料和净尺寸15-16
• 2.1.1 材料15
• 2.1.2 净尺寸15-16
• 2.2 设计载荷16-38
• 2.2.1 船舶运动和加速度17-20
• 2.2.2 船体梁载荷20-22
• 2.2.3 载荷状态22-23
• 2.2.4 外部压力23-30
• 2.2.5 内部压力30-38
• 2.3 小结38-39
• 3 结构优化和规范计算39-51
• 3.1 结构布置优化39-43
• 3.2 主船体构件尺寸计算43-50
• 3.3 小结50-51
• 4 货舱段结构有限元强度分析51-66
• 4.1 有限元分析流程51-52
• 4.2 货舱段结构有限元模型的建立52-54
• 4.2.1 坐标系的定义52
• 4.2.2 模型的范围52
• 4.2.3 构件单元的选取52
• 4.2.4 网格的划分52
• 4.2.5 有限元模型52-54
• 4.3 装载工况54-55
• 4.4 边界条件55
• 4.5 强度衡准55-57
• 4.5.1 屈服强度衡准55-56
• 4.5.2 屈曲强度衡准56
• 4.5.3 疲劳强度衡准56-57
• 4.6 有限元计算结果57
• 4.7 屈服和屈曲应力分析57-61
• 4.7.1 外底板应力分析57
• 4.7.2 双层底纵桁应力分析57-58
• 4.7.3 双层底实肋板应力分析58-59
• 4.7.4 舷侧外板应力分析59
• 4.7.5 底边舱斜板应力分析59
• 4.7.6 顶边舱斜板应力应力分析59-60
• 4.7.7 舱.间甲板应力分析60-61
• 4.8 疲劳强度评估61-65
• 4.8.1 货舱段典型疲劳节点分析61-63
• 4.8.2 外底纵骨连接节点设计63-65
• 4.10 小结65-66
• 5 局部结构设计优化66-80
• 5.1 舱.围结构强度校核66-72
• 5.1.1 舱.围结构有限元模型的建立66-67
• 5.1.2 计算工况和校核衡准67-68
• 5.1.3 计算结果及应力分析68-72
• 5.2 锚机基座加强结构的强度校核72-78
• 5.2.1 锚机基座加强的计算工况与载荷72-75
• 5.2.2 梁系模型的建立75-77
• 5.2.3 应力衡准与计算结果77-78
• 5.3 船艏底部砰击78-79
• 5.4 小结79-80
• 6 总结80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-85
• 攻读学位期间发表的学术论文目录85

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 石莹;世界干散货海运需求与供给发展趋势分析[D];大连海事大学;2013年

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本文编号：406901