本文關(guān)鍵詞：工程船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算及優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著海運(yùn)事業(yè)的不斷發(fā)展、港口功能的日益增強(qiáng),起重船成為中國(guó)船舶市場(chǎng)發(fā)展的熱點(diǎn)。特別是中大型起重船舶的需求量更是日益增漲。市場(chǎng)的需要和利益的驅(qū)使,使用舊船型改裝成為新船型也成為一種趨勢(shì)。 作為工程船舶的起重船有著特殊的作業(yè)方式,所以在船體結(jié)構(gòu)和所受載荷方面更為復(fù)雜。對(duì)于這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式和載荷分布,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算方法的弊端已經(jīng)顯現(xiàn)出來。隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展,使得將整船劃分為有限元來進(jìn)行分析成為可能,船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析有了革命性的突破。世界各國(guó)的船級(jí)社都在不斷尋求更科學(xué)可靠的設(shè)計(jì)方法,因此船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元直接計(jì)算方法成為當(dāng)今船舶設(shè)計(jì)業(yè)的領(lǐng)頭羊。有限元直接計(jì)算方法是通過有限元軟件對(duì)整船建立有限元模型。為了真實(shí)的表達(dá)構(gòu)件的受力狀況,分別以桿、板、殼和梁等單元來模擬不同受力狀態(tài)的構(gòu)件。并通過有限元軟件分析求解,得到各個(gè)構(gòu)件的實(shí)際變形和應(yīng)力結(jié)果。 本文利用有限元軟件MSC.Patran和MSC.Nastran對(duì)某駁船改裝成500t浮吊的改裝方案進(jìn)行研究和優(yōu)化。吊機(jī)吊重采用獨(dú)立建模計(jì)算方法,計(jì)算機(jī)座處支座反力,再使用多點(diǎn)約束的方法加載到船體甲板相應(yīng)位置。舷外水壓力采用等效設(shè)計(jì)波的概念處理波浪中垂和波浪中拱工況。調(diào)整船體平均吃水來調(diào)整船體平衡。并使用“慣性釋放”功能使船體模型處于“完全自由”狀態(tài)。 對(duì)于衡量船體結(jié)構(gòu)的安全性而言,對(duì)甲板、底板進(jìn)行屈曲強(qiáng)度分析是十分必要且必須的。按照《鋼質(zhì)內(nèi)河船船體結(jié)構(gòu)直接計(jì)算指南》對(duì)該起重船的甲板、底板進(jìn)行屈曲強(qiáng)度分析,并對(duì)強(qiáng)度不足構(gòu)件進(jìn)行加強(qiáng)。在船體板格屈曲強(qiáng)度校核方面,CCS中國(guó)船級(jí)社以Patran為平臺(tái)開發(fā)了板格屈曲強(qiáng)度計(jì)算插件。本文利用該插件對(duì)船體部分板格再次進(jìn)行屈曲強(qiáng)度校核,并對(duì)兩次校核的不同計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。 由于改裝船方案直接影響到整個(gè)工程的成本和施工方案,所以對(duì)船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化也是非常必要的�；谠w部分不進(jìn)行大的改動(dòng)的前提下,本文對(duì)新增構(gòu)件板厚進(jìn)行了優(yōu)化。并使整個(gè)設(shè)計(jì)方案更加經(jīng)濟(jì)和可行。
【關(guān)鍵詞】：直接計(jì)算 載荷平衡 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 起重船
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：U661.43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 引言10-14
• 1.1.1 起重船10-11
• 1.1.2 船舶改造11-13
• 1.1.3 船體板格屈曲校核13-14
• 1.2 課題研究目的14-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 有限元方法15-16
• 1.3.2 船體板格屈曲強(qiáng)度16-17
• 1.4 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線17-24
• 第2章 船體結(jié)構(gòu)型式及計(jì)算模型概況24-28
• 2.1 結(jié)構(gòu)型式24-25
• 2.2 主尺度及主要參數(shù)25
• 2.3 尺度比25-26
• 2.4 計(jì)算模型26
• 2.5 計(jì)算工況26-27
• 2.6 應(yīng)力評(píng)估構(gòu)件分組27
• 2.7 材料參數(shù)27-28
• 第3章 計(jì)算模型28-46
• 3.1 坐標(biāo)系28
• 3.2 單元28
• 3.3 模型分組28-33
• 3.3.1 分組列表28-29
• 3.3.2 分組顯示29-33
• 3.4 計(jì)算工況及其載荷33
• 3.5 空船重量33-36
• 3.5.1 結(jié)構(gòu)自身重量33-34
• 3.5.2 輪機(jī)、電器、燃油、淡水、壓載水重量34-36
• 3.6 吊機(jī)吊重載荷及舷外水壓力36-42
• 3.6.1 吊機(jī)吊重載荷36-39
• 3.6.2 舷外水壓力39-42
• 3.7 單元屬性42-46
• 3.7.1 板42-43
• 3.7.2 梁43-46
• 第4章 主要結(jié)果及強(qiáng)度校核46-81
• 4.1 位移校核46-48
• 4.2 板元應(yīng)力及強(qiáng)度校核48-65
• 4.2.1 全船板單元強(qiáng)度校核48-52
• 4.2.2 各組構(gòu)件板單元強(qiáng)度校核52-65
• 4.3 梁?jiǎn)卧獞?yīng)力及強(qiáng)度校核65-72
• 4.3.1 全船梁?jiǎn)卧獜?qiáng)度校核65-66
• 4.3.2 分組梁?jiǎn)卧獜?qiáng)度校核66-72
• 4.4 甲板、船底板屈曲強(qiáng)度校核72-81
• 4.4.1 基于《鋼制內(nèi)河船入級(jí)建造規(guī)范》校核及修改72-77
• 4.4.2 基于《鋼制海船入級(jí)建造規(guī)范》的部分板厚校核77-79
• 4.4.3 板格屈曲強(qiáng)度校核小結(jié)79-81
• 第5章 優(yōu)化計(jì)算81-85
• 5.1 本船優(yōu)化方法及內(nèi)容81
• 5.2 優(yōu)化過程81-84
• 5.2.1 板厚優(yōu)化81-83
• 5.2.2 強(qiáng)度、屈曲校核分析83-84
• 5.3 板厚優(yōu)化總結(jié)84-85
• 第6章 結(jié)論85-87
• 6.1 結(jié)論85
• 6.2 展望85-87
• 參考文獻(xiàn)87-89
• 致謝89-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況90

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本文編號(hào)：296811