冰区船舶的强度计算

发布时间：2017-06-10 17:15

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【摘要】：与常规船舶不同,冰区船舶(包括破冰船)是一种能够在冰区独立航行或者在破冰船协助下正常航行的船舶,考虑到冰区航行的特殊性,冰区船舶的设计需要考虑更多的内容,比如破冰型船首设计、冰带区域结构加强、特殊钢材使用、推进系统及其他设备的特殊防寒要求等。 一般认为在设计中考虑了冰区因素的船舶均可称为冰区船舶,如破冰船、冰区运输船、冰区海洋工程船等。在世界范围内,冰区船舶也是一种较为常见的船舶,根据船舶航行冰区的不同,需要按照不同标准(规范)对船体结构进行加强,因此冰区船舶既要满足一般性规范要求,又要满足冰级加强要求。 随着全球气候变暖,北极航线开通,在巨大经济利益的驱使下,冰区船舶的发展非常迅速。对我国北方沿海尤其是渤海湾而言,每年冬季都会出现或轻或重的冰情,严重影响了常规船舶的正常运营,因此对于那些冬季需要在我国北方海域航行的船舶来说也需要相应的冰区加强。 近年来大部分研究人员都是根据规范和经验公式来计算冰区加强船舶的结构强度,事实上,有关资料表明国内北方少部分沿海海域在某些年份的冰级已经接近B3级,国内规范要求船舶加强等级为B级,对于B级加强型船舶,能否在B3级冰况下正常航行?本文以10万吨油船为例,根据《钢质海船入级与建造规范》(2012)的相关要求对船舶进行载荷计算,建立了船舶有限元模型,分析了船舶的结构强度,得到了冰区船舶结构强度的参考依据。
【关键词】：冰区船舶 冰级 有限元模型 船舶强度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U661.43
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 课题研究现状9-13
• 1.2.1 冰区船舶及冰载荷研究现状9-11
• 1.2.2 船舶碰撞研究现状11-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 2 海冰的物理力学性质及我国北方沿海冬季冰情14-20
• 2.1 海冰的物理力学性质14-17
• 2.1.1 统计数据14
• 2.1.2 试验数据14-16
• 2.1.3 推荐经验公式16-17
• 2.1.4 海冰的材料模型17
• 2.2 我国北方沿海冬季冰情17-19
• 2.2.1 辽东湾冰情18-19
• 2.2.2 渤海湾冰情19
• 2.2.3 莱州湾冰情19
• 2.3 本章小结19-20
• 3 冰区加强规范及船舶载荷分析20-39
• 3.1 冰区加强规范20-22
• 3.1.1 外板20-21
• 3.1.2 肋骨与纵骨21
• 3.1.3 首柱21-22
• 3.2 船舶载荷分析22-38
• 3.2.1 波浪与船舶舷外水压力22-26
• 3.2.2 船舶风载荷26-29
• 3.2.3 运动和加速度29-32
• 3.2.4 船舶积冰载荷32-36
• 3.2.5 船舶舱内液体压力载荷36
• 3.2.6 船舶冰载荷36-38
• 3.3 本章小结38-39
• 4 船舶结构强度有限元分析39-60
• 4.1 有限元建模39-50
• 4.1.1 软件简介39-41
• 4.1.2 船体结构说明41-42
• 4.1.3 船体舱段建模简要流程42-50
• 4.2 划分网格和定义计算条件50-54
• 4.3 计算结果分析54-59
• 4.4 本章小结59-60
• 5. 总结与展望60-61
• 参考文献61-63
• 致谢63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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3 胡琳琳;;冰区船舶时代即将来临[J];船舶物资与市场;2009年04期

4 刘超;李范春;;有限元仿真在船舶碰撞研究中的运用[J];大连海事大学学报;2013年01期

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1 吴文锋;双壳油船碰撞结构损伤数值研究及液货泄漏量分析[D];大连海事大学;2012年

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本文编号：439286