冰区模块运输船的结构强度研究

发布时间：2017-09-22 02:42

  本文关键词：冰区模块运输船的结构强度研究

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【摘要】：随着陆地资源的逐渐匮乏,海洋资源的开发与利用正在受到越来越多的关注。海洋平台等一系列大型海洋工程装备的建造和使用也随之增多。模块运输船,顾名思义,是以运送大型设备和模块为主要功能的船舶。模块运输船为满足海工装备的使用和维修等方面的需要,提供了必要的保障。随着对极地资源的重视和北部航道使用的增多,船舶在冰区航行的机会也越来越多。冰区航行船舶因冰载荷作用的特殊性,其结构设计需要做特殊考虑。一些国家和主要船级社对冰区航行的船舶的结构强度有专门的规范和规则,本文经过对船舶市场的调查,研究了模块运输船的装载和设计特点,比较了模块运输船在性能和结构方面与其他常规船舶的差异。以某船厂正在设计建造的21000吨冰区模块运输船为例,在满足劳氏船级社1A冰级规范的条件下,研究冰区船舶的结构特点,掌握冰区加强结构强度的分析方法,并针对横骨架式和纵骨架式两种不同的加强方法进行比较分析,得出结论；同时,采用规范校核软件,同时校核非冰区、1AS、1A、1B、1C冰级时,对结构重量的影响。在满足冰区强度要求的同时,针对模块运输船的装载特点,按照劳氏船级社规范的相关要求,采用Poseidon软件建立舱段有限元模型,按照集装箱船的规范进行边界条件约束,结合船东要求进行43种载况的直接强度校核,对结果加以分析,并对模块运输船的结构强度分析方法进行总结。
【关键词】：模块运输 冰区加强 有限元分析 结构强度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U661.43
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 模块运输船的现状10
• 1.2.2 冰区船舶的现状10-11
• 1.2.3 破冰船的现状11-14
• 1.2.4 冰区模块运输船的现状14
• 1.3 论文的主要工作14-16
• 2 冰区模块运输船的特点研究16-22
• 2.1 引言16
• 2.2 模块运输船的装载特点16-17
• 2.3 模块运输船的设计特点17-20
• 2.3.1 性能特点17-19
• 2.3.2 结构强度特点19-20
• 2.4 冰区船舶特点20-22
• 2.4.1 性能特点20-21
• 2.4.2 结构强度特点21-22
• 3 冰区航行船舶的结构研究22-38
• 3.1 冰载荷的研究22
• 3.2 冰级的定义22-23
• 3.3 冰带23-25
• 3.3.1 冰带垂向范围23-24
• 3.3.2 冰带纵向范围24-25
• 3.4 冰区加强的经验公式法25-29
• 3.4.1 外板25
• 3.4.2 舷侧肋骨25-27
• 3.4.3 舷侧纵骨27
• 3.4.4 舷侧纵桁27-29
• 3.4.5 舷侧强框29
• 3.5 经验公式法的实船算例29-36
• 3.5.1 实船资料29-30
• 3.5.2 外板30-31
• 3.5.3 舷侧肋骨31-32
• 3.5.4 舷侧纵骨32-33
• 3.5.5 舷侧纵桁33-34
• 3.5.6 舷侧强框34-36
• 3.6 本章小结36-38
• 3.6.1 横骨架式和纵骨架式36-37
• 3.6.2 冰区与非冰区37-38
• 4 模块运输船的强度研究38-59
• 4.1 实船资料38-39
• 4.2 有限元模型39-43
• 4.2.1 软件简介41-42
• 4.2.2 单元42-43
• 4.2.3 材料43
• 4.2.4 坐标系43
• 4.3 载荷和载况43-51
• 4.3.1 弯矩剪力44-47
• 4.3.2 甲板载荷47-50
• 4.3.3 载况50-51
• 4.4 剪力弯矩修正及边界约束51-55
• 4.4.1 剪力弯矩修正51-52
• 4.4.2 边界约束52-55
• 4.5 许用应力55
• 4.6 结果55-57
• 4.6.1 变形结果56
• 4.6.2 应力结果56-57
• 4.7 本章小结57-59
• 4.7.1 校核流程总结57
• 4.7.2 分析结果总结57-59
• 5 结论与展望59-61
• 5.1 结论59
• 5.2 展望59-61
• 附录A 有限元分析工况61-69
• 附录B 有限元应力结果69-74
• 参考文献74-75
• 致谢75-76

【参考文献】

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本文编号：898362