發(fā)布時間：2020-07-22 02:11

【摘要】：國內市場對高密度聚乙烯(HDPE)船需求越來越大,然而由于缺乏相應的結構規(guī)范使得國內HDPE船的設計、建造及檢驗工作難以進行下去。因此,國內的規(guī)范基礎滿足不了HDPE船舶相關單位日益增長的需要。本論文旨在解決上述矛盾,為HDPE船舶的建造確定了一種常規(guī)化的結構設計流程及公式。通過拉伸試驗,采取控制變量法及對比分析,確定了HDPE材料屈服強度的應變率相關性,即屈服強度隨著應變率的增大而增大,但單位增幅不高于0.05;確定了HDPE屈服強度的溫度相關性,即屈服強度隨著溫度的增大而減小,單位降幅不低于0.262MPa/K,且最高可達0.487 MPa/K。基于上述研究,擬合繪制出了船用HDPE材料屈服強度取值曲線圖。此外,結合船舶建造工藝,探究了焊接工藝對HDPE材料屈服強度的影響,確定了單面焊接使材料的屈服強度下降0.15左右,而雙面焊接只會下降0.10左右。基于國內HDPE船廠的反映及國外HDPE船的實際船型,對國內小型高速船相關結構規(guī)范進行了對比研究,提取了通用的結構設計流程,并結合HDPE材料的應用特點進行了調整,使其適用于HDPE船的結構設計。基于鋼和鋁合金材料小型高速船的結構設計公式,分析了影響公式的相關因素,總結出影響HDPE船結構設計公式的關鍵因素,即板材與骨材系數(shù)。此外,提出了利用加筋板模擬船體結構的簡化研究思路,通過該思路合理推導出針對HDPE材料的板材與骨材系數(shù)。最后利用實船有限元強度校核驗證了上述內容的可靠性及實用性,實船結構設計尺寸也符合土耳其規(guī)范要求。由于HDPE船在國內發(fā)展較晚,目前稍無相關針對性研究,因此本論文是國內首次對HDPE船結構設計規(guī)范進行系統(tǒng)性研究的,對HDPE船舶及類似的海洋裝備的設計、建造和檢驗工作是比較有意義的。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U663

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