本文關(guān)鍵詞：冰區(qū)船舶冰載荷及船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 冰區(qū)船舶 冰載荷 彎曲破壞 擠壓破壞 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

【摘要】：國際上對海洋冰區(qū)的研究早已展開,冰區(qū)船舶的設(shè)計(jì)和建造技術(shù)也基本成熟,而目前我國對于冰區(qū)船舶的研究無論是從理論還是從工程上都尚處于起步階段。不僅是極地冰區(qū),非極地冰區(qū)的資源開發(fā)及航道利用同樣對于中國這樣的中高緯度國家有著重要意義。這一切都離不開本文研究的對象——冰區(qū)船舶。 文章以某南極磷蝦捕撈加工船為研究對象,以《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》為基礎(chǔ),在先前船體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的工作基礎(chǔ)上,研究了海冰與船體結(jié)構(gòu)的相互作用過程,建立了符合實(shí)際的冰載荷計(jì)算模型,并對船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核和優(yōu)化,使其在安全性的基礎(chǔ)上更加經(jīng)濟(jì)。本研究可以分為兩個部分,一是對冰載荷的研究,二是對冰區(qū)船體結(jié)構(gòu)的有限元分析及優(yōu)化。 在冰載荷的研究過程中,文章通過研究海冰對船體的作用原理,細(xì)化冰對船體的作用方式和作用力的分布,從船艏對冰排的彎曲破壞以及船艏以外區(qū)域?qū)Ρ诺臄D壓破壞兩個方面建立了三維理論模型,計(jì)算后與常規(guī)公式及規(guī)范計(jì)算方法進(jìn)行了比較,為冰載荷優(yōu)化計(jì)算開拓了研究思路。 在冰區(qū)船體結(jié)構(gòu)有限元分析及優(yōu)化過程中,文章首先針對研究對象的作業(yè)環(huán)境和作業(yè)方式,對船體結(jié)構(gòu)所受復(fù)雜工況進(jìn)行了研究,并對低溫條件下不同沖擊載荷作用的船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)特性進(jìn)行了分析；同時運(yùn)用大型有限元計(jì)算軟件ANSYS,建立冰載荷作用區(qū)域的有限元模型,通過數(shù)值仿真分析,研究低溫環(huán)境下船體結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性以及典型區(qū)域結(jié)構(gòu)在冰載荷作用下的應(yīng)力分布、應(yīng)變分布,并對該南極磷蝦捕撈加工船冰區(qū)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度評估及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：冰區(qū)船舶 冰載荷 彎曲破壞 擠壓破壞 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U661.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 1 緒論8-13
• 1.1 冰區(qū)資源價值及冰區(qū)船舶的研究意義8-9
• 1.1.1 北極冰區(qū)資源對于我國的價值8
• 1.1.2 南極冰區(qū)資源對于我國的價值8-9
• 1.2 冰區(qū)航行規(guī)范及冰載荷研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 冰區(qū)航行船舶的相關(guān)規(guī)范9-10
• 1.2.2 冰載荷的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 冰區(qū)船舶技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.4 本文的研究內(nèi)容12-13
• 2 海冰的形式及海冰與船舶的相互作用13-20
• 2.1 海冰的形式13-14
• 2.1.1 按海冰的外形分類13
• 2.1.2 按海冰的運(yùn)動狀態(tài)分類13
• 2.1.3 按海冰的生成階段分類13-14
• 2.2 海冰與船舶的相互作用14-20
• 2.2.1 海冰與船舶相互作用工況14-18
• 2.2.2 典型海冰與船舶相互作用工況18-19
• 2.2.3 海冰與船艏傾斜結(jié)構(gòu)作用的破壞模式19
• 2.2.4 海冰與舷側(cè)直立結(jié)構(gòu)作用的破壞模式19-20
• 3 冰載荷研究20-35
• 3.1 船艏傾斜結(jié)構(gòu)所受冰載荷求解20-27
• 3.1.1 彎曲破壞時冰載荷的研究現(xiàn)狀20-24
• 3.1.2 本船采用的傾斜結(jié)構(gòu)冰載荷計(jì)算模型24-27
• 3.2 舷側(cè)直立結(jié)構(gòu)所受冰載荷求解27-31
• 3.2.1 擠壓靜冰力的研究現(xiàn)狀28-30
• 3.2.2 本船采用的舷側(cè)直立結(jié)構(gòu)冰載荷計(jì)算公式30-31
• 3.3 確定計(jì)算參數(shù)31-32
• 3.4 計(jì)算結(jié)果32-35
• 3.4.1 船艏傾斜結(jié)構(gòu)所受冰載荷32
• 3.4.2 舷側(cè)直立結(jié)構(gòu)所受冰載荷32
• 3.4.3 經(jīng)驗(yàn)公式對比32-34
• 3.4.4 與規(guī)范計(jì)算結(jié)果的對比34-35
• 4 冰區(qū)結(jié)構(gòu)有限元分析35-60
• 4.1 研究思路35-37
• 4.1.1 船舶概述35-36
• 4.1.2 有限元方法36-37
• 4.1.3 強(qiáng)度評估流程37
• 4.2 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評估模型37-41
• 4.2.1 坐標(biāo)系統(tǒng)37-38
• 4.2.2 有限元模型38-40
• 4.2.3 板厚及梁特性40
• 4.2.4 結(jié)構(gòu)的材料特性40
• 4.2.5 邊界條件40-41
• 4.3 設(shè)計(jì)冰載荷41-46
• 4.3.1 船體分區(qū)41
• 4.3.2 設(shè)計(jì)冰載荷41-45
• 4.3.3 峰值壓力因子45-46
• 4.3.4 船體區(qū)因子46
• 4.4 強(qiáng)度評估46-47
• 4.4.1 參考應(yīng)力46-47
• 4.4.2 許用應(yīng)力47
• 4.5 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評估47-56
• 4.5.1 有限元計(jì)算結(jié)果47-56
• 4.5.2 結(jié)論56
• 4.6 基于冰載荷研究的有限元計(jì)算結(jié)果56-60
• 5 冰區(qū)加強(qiáng)船的結(jié)構(gòu)優(yōu)化探究60-67
• 5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化策略60-63
• 5.2 優(yōu)化后結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評估63-66
• 5.3 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69-70
• 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李志軍,卡艾·瑞斯卡;斜面結(jié)構(gòu)物上冰作用力三維理論實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2001年01期

2 康友平;;51800DWT冰區(qū)加強(qiáng)型成品油輪船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];廣東造船;2008年02期

3 隋吉學(xué);作用于斜坡結(jié)構(gòu)物上海冰荷載的二維計(jì)算[J];海洋環(huán)境科學(xué);1996年02期

4 于永海,岳前進(jìn);冰對錐體結(jié)構(gòu)作用力的預(yù)測模型分析[J];海洋學(xué)報(中文版);2000年03期

5 孫松;南極磷蝦[J];世界科技研究與發(fā)展;2002年04期

6 穆森;朱浩;陳際豐;;錐體抗冰結(jié)構(gòu)在碼頭主體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J];水運(yùn)工程;2010年09期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭峰瑋;基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的直立結(jié)構(gòu)擠壓冰荷載研究[D];大連理工大學(xué);2010年

，

本文編號：633306