冰區(qū)船舶的強度計算
發(fā)布時間:2017-06-10 17:15
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【摘要】:與常規(guī)船舶不同,冰區(qū)船舶(包括破冰船)是一種能夠在冰區(qū)獨立航行或者在破冰船協(xié)助下正常航行的船舶,考慮到冰區(qū)航行的特殊性,冰區(qū)船舶的設計需要考慮更多的內容,比如破冰型船首設計、冰帶區(qū)域結構加強、特殊鋼材使用、推進系統(tǒng)及其他設備的特殊防寒要求等。 一般認為在設計中考慮了冰區(qū)因素的船舶均可稱為冰區(qū)船舶,如破冰船、冰區(qū)運輸船、冰區(qū)海洋工程船等。在世界范圍內,冰區(qū)船舶也是一種較為常見的船舶,根據船舶航行冰區(qū)的不同,需要按照不同標準(規(guī)范)對船體結構進行加強,因此冰區(qū)船舶既要滿足一般性規(guī)范要求,又要滿足冰級加強要求。 隨著全球氣候變暖,北極航線開通,在巨大經濟利益的驅使下,冰區(qū)船舶的發(fā)展非常迅速。對我國北方沿海尤其是渤海灣而言,每年冬季都會出現(xiàn)或輕或重的冰情,嚴重影響了常規(guī)船舶的正常運營,因此對于那些冬季需要在我國北方海域航行的船舶來說也需要相應的冰區(qū)加強。 近年來大部分研究人員都是根據規(guī)范和經驗公式來計算冰區(qū)加強船舶的結構強度,事實上,有關資料表明國內北方少部分沿海海域在某些年份的冰級已經接近B3級,國內規(guī)范要求船舶加強等級為B級,對于B級加強型船舶,能否在B3級冰況下正常航行?本文以10萬噸油船為例,根據《鋼質海船入級與建造規(guī)范》(2012)的相關要求對船舶進行載荷計算,建立了船舶有限元模型,分析了船舶的結構強度,得到了冰區(qū)船舶結構強度的參考依據。
【關鍵詞】:冰區(qū)船舶 冰級 有限元模型 船舶強度
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:U661.43
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 課題研究背景及意義8-9
- 1.2 課題研究現(xiàn)狀9-13
- 1.2.1 冰區(qū)船舶及冰載荷研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.2 船舶碰撞研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 本文主要研究內容13-14
- 2 海冰的物理力學性質及我國北方沿海冬季冰情14-20
- 2.1 海冰的物理力學性質14-17
- 2.1.1 統(tǒng)計數據14
- 2.1.2 試驗數據14-16
- 2.1.3 推薦經驗公式16-17
- 2.1.4 海冰的材料模型17
- 2.2 我國北方沿海冬季冰情17-19
- 2.2.1 遼東灣冰情18-19
- 2.2.2 渤海灣冰情19
- 2.2.3 萊州灣冰情19
- 2.3 本章小結19-20
- 3 冰區(qū)加強規(guī)范及船舶載荷分析20-39
- 3.1 冰區(qū)加強規(guī)范20-22
- 3.1.1 外板20-21
- 3.1.2 肋骨與縱骨21
- 3.1.3 首柱21-22
- 3.2 船舶載荷分析22-38
- 3.2.1 波浪與船舶舷外水壓力22-26
- 3.2.2 船舶風載荷26-29
- 3.2.3 運動和加速度29-32
- 3.2.4 船舶積冰載荷32-36
- 3.2.5 船舶艙內液體壓力載荷36
- 3.2.6 船舶冰載荷36-38
- 3.3 本章小結38-39
- 4 船舶結構強度有限元分析39-60
- 4.1 有限元建模39-50
- 4.1.1 軟件簡介39-41
- 4.1.2 船體結構說明41-42
- 4.1.3 船體艙段建模簡要流程42-50
- 4.2 劃分網格和定義計算條件50-54
- 4.3 計算結果分析54-59
- 4.4 本章小結59-60
- 5. 總結與展望60-61
- 參考文獻61-63
- 致謝63-64
【參考文獻】
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