独立舱式沥青船船体结构强度研究

发布时间：2017-09-23 12:38

  本文关键词：独立舱式沥青船船体结构强度研究

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【摘要】：随着道路交通建设的突飞猛进,我国对于沥青的需求也在不断增长,沥青运输最不能缺少的就是沥青船,而沥青船在不断的发展中形成了区别于原有整体式的另一种船体结构形式:独立舱式沥青船。本文对独立舱式沥青船船体结构强度进行了研究,着重分析其屈服强度和屈曲强度。沥青的高温导致船体结构受到的温度应力的影响不可忽略,所以在沥青船结构强度计算中不仅要考虑船体自重、货物载荷、舷外水压力和舱段模型端面的弯矩这些载荷,还必须考虑温度载荷。由于有限元模型温度场的形成与环境温度休戚相关,而传热平衡后的环境温度恰恰是未知的。故在本文中,使用了迭代计算的方法推算出船体内各区域的环境温度,并以此为基准确定了模型温度场,最终明确了船体的温度载荷。对船体舱段模型进行货物载荷、舷外静水、波浪载荷以及温度载荷的加载,计算得出结构在不同装载情况下的屈服应力结果。并对另外两种典型结构形式独立液货进行屈服强度计算,将三种独立液货舱结构的屈服结果进行对比分析。在屈服强度的计算结果基础之上,在三种独立液货舱结构形式下,对于船体结构中主要的受压区域(如:甲板、船底、舷侧和强框架结构)进行屈曲强度计算,并对三种结构下的屈曲结果进行对比分析。通过分析屈服和屈曲的结果,了解了独立舱式沥青船船体主要构件在不同计算工况下结构应力响应的差异,更清楚地展示了不同结构形式对独立液货舱的屈服和屈曲强度所造成的影响。
【关键词】：独立舱式沥青船 温度场 屈服强度 屈曲强度
【学位授予单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U661.43
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 引言12-14
• 1.2 沥青船的研究现状14-15
• 1.3 独立式沥青船的结构特点15
• 1.4 论文研究内容以及方法15-17
• 第二章 船体结构强度理论17-25
• 2.1 屈服强度理论17-18
• 2.2 屈曲强度理论18-24
• 2.2.1 引言18-19
• 2.2.2 屈曲强度分析方法19-21
• 2.2.3 加筋板的失效模式21
• 2.2.4 加筋板的非线性分析21-22
• 2.2.5 船体板的屈曲强度基本假设22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 温度场迭代分析25-44
• 3.1 船体结构概述25-26
• 3.2 船体结构有限元模型26-29
• 3.2.1 模型范围26
• 3.2.2 单元和网格26-27
• 3.2.3 材料参数27-28
• 3.2.4 船体模型单元属性28-29
• 3.3 温度场计算29-42
• 3.3.1 温度工况和边界条件29-30
• 3.3.2 温度场迭代计算30-40
• 3.3.3 温度场计算结果及分析40-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第四章 结构屈服强度分析44-66
• 4.1 有限元模型44-47
• 4.1.1 船体模型单元属性44-45
• 4.1.2 边界条件45-46
• 4.1.3 计算工况46-47
• 4.2 载荷施加47-54
• 4.2.1 船体重量分布情况47
• 4.2.2 舱内货物载荷47-48
• 4.2.3 舷外水压力48-49
• 4.2.4 端面弯矩49-51
• 4.2.5 温度载荷51-54
• 4.3 结构屈服强度直接计算结果54-61
• 4.3.1 屈服强度衡准54-55
• 4.3.2 应力结果55-61
• 4.4 不同液货舱结构比较61-65
• 4.5 小结65-66
• 第五章 结构屈曲强度直接计算66-73
• 5.1 结构屈曲强度直接计算结果66-71
• 5.1.1 屈曲强度评估标准66
• 5.1.2 屈曲强度计算结果及分析66-71
• 5.2 对照组屈曲强度结果71-72
• 5.3 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 结论73
• 6.2 展望73-75
• 参考文献75-78
• 致谢78-79
• 在读期间发表的学术论文及研究成果79

【参考文献】

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本文编号：905325