槽型链斗式疏浚船设计研究

发布时间：2017-09-14 18:07

  本文关键词：槽型链斗式疏浚船设计研究

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【摘要】：链斗式疏浚船是挖泥船舶中较为传统的一型，其船体因开槽而使得船体结构存在了一定的特殊性。槽型船体结构设计是该船型设计的一个重要组成部分。船体结构设计应当满足船舶在各种工况条件下的使用要求，确保船舶具备能够抵御不利外载荷的能力。对于特殊的船体形状和结构形式，，船舶的总纵强度、扭转强度以及局部强度问题将会具有一定的特殊性。且随着船舶大型化发展，船舶尺度的增大，承受的载荷也将逐渐增加，其受力特征也将更加明显。因此对槽型船体进行合理设计，对船体的强度进行有效分析，是研究该种船舶发展中非常重要的课题。 船舶结构设计的好坏主要体现在船舶的结构强度上。本文通过分析槽型船体自身的重量载荷分布、静水载荷以及不同条件下的波浪载荷的作用特点，采取力学分析以及有限元方法对船体强度进行强度校核分析，掌握船体的受力特点以及船体内应力分布情况和船体的应变情况，找到船体容易产生应力集中的部位，考虑并设计一定的方法对船体强度不足点进行有效的改善。针对目前国内最大链斗式挖泥船实船（子龙号）和规范计算要求值的船体构件强度进行对比分析，了解规范值和实船取值方面的差距。同时考虑船体上唯一对片体产生有效连接的结构物——斗塔存在与否对船体强度的影响程度，从而进一步对槽型链斗式疏浚船船体设计过程中所需要注意的内容进行了更加详细的分析。 此外，作者还针对规范中关于链斗式疏浚船结构设计的相关要求进行集成，编制了链斗式疏浚船规范结构计算程序，为本文的后续研究提供了准确有效的数据支持，同时也为后续链斗式疏浚船设计人员提供了一定的参考。
【关键词】：链斗式疏浚船 槽型船体 船体强度 结构设计
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.31
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 研究的目的及意义7-11
• 1.1.1 链斗式疏浚船的发展7-8
• 1.1.2 国内外挖泥船发展现状8-10
• 1.1.3 论文研究的意义10-11
• 1.2 目前存在的问题11-12
• 1.3 研究的主要内容12-13
• 第2章 槽型船体力学模型分析13-28
• 2.1 船舶处于静水中的载荷13-16
• 2.1.1 船舶重量载荷计算13-16
• 2.2 船舶波浪载荷计算16-20
• 2.2.1 船舶迎浪状态下的波浪载荷16-18
• 2.2.2 船舶横浪状态下的波浪载荷18-19
• 2.2.3 船舶斜浪状态下的波浪载荷19-20
• 2.3 船体在各种载荷下条件下的船体响应20-27
• 2.3.1 静水及迎浪条件下的船体响应20-21
• 2.3.2 横浪条件下的船体响应21-25
• 2.3.3 斜浪条件下的船体响应25-27
• 2.4 小结27-28
• 第3章 链斗式疏浚船结构规范计算系统程序28-34
• 3.1 VISUAL C++ 6.0 简介29-30
• 3.1.1 VC++概述29
• 3.1.2 本文选择 VC++6.0 的原因29-30
• 3.2 船舶结构计算系统设计30-33
• 3.2.1 系统目标30
• 3.2.2 系统结构30-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第4章 槽型船体强度有限元分析34-68
• 4.1 船体模型基本情况34-41
• 4.1.1 实船资料34-35
• 4.1.2 有限元模型的建立35-36
• 4.1.3 坐标系36
• 4.1.4 单元和网格36-37
• 4.1.5 模型规模37-41
• 4.2 计算工况41-42
• 4.3 载荷42-47
• 4.3.1 空船重量42
• 4.3.2 前后斗塔和斗桥重量42-43
• 4.3.3 压载水43
• 4.3.4 舷外水压力43-47
• 4.4 单元属性47-48
• 4.4.1 板壳单元47-48
• 4.4.2 梁杆单元48
• 4.5 边界条件的施加48-49
• 4.6 船体强度校核49-65
• 4.6.1 强度校核的参照标准49-50
• 4.6.2 板单元应力结果及强度校核50-60
• 4.6.3 主船体梁单元应力结果及强度校核60-64
• 4.6.4 位移结果64-65
• 4.7 结果分析65-68
• 第5章 对比分析68-77
• 5.1 规范计算值船体强度对比68-71
• 5.1.1 规范结构计算构件尺寸68-69
• 5.1.2 规范构件船体强度分析对比69-71
• 5.2 斗塔对船体强度的影响71-75
• 5.2.1 斗塔重量载荷向集中力转换72
• 5.2.2 斗塔对船体强度影响分析72-75
• 5.3 交互修改75-76
• 5.4 小结76-77
• 第6章 总结与展望77-80
• 6.1 总结77-78
• 6.2 展望78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-82

【参考文献】

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本文编号：851501