本文關(guān)鍵詞：VLCC新型邊艙斜板結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案研究

  更多相關(guān)文章： VLCC 疲勞分析 CSR 有限元 節(jié)點優(yōu)化 邊艙斜板

【摘要】：油船是世界三大主流船型之一,由于技術(shù)相對成熟,地位重要,油船是一國造船業(yè)地位的基石。作為油船中的巨無霸——超大型油船(Very Large Crude Oil Carrier,以下簡稱VLCC)由于本身良好的單次運量和單位運量經(jīng)濟性,在石油運輸中具有舉足輕重的地位。近些年以來,有統(tǒng)計資料表明,船長大于200m的船,其損壞總數(shù)的70%可歸類于疲勞損壞,而船舶破壞主要體現(xiàn)在船舶貨艙區(qū)上折角和下折角的節(jié)點疲勞問題,所以節(jié)點設(shè)計是船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計中十分重要的內(nèi)容,大型船舶更是如此,因此VLCC邊艙斜板結(jié)構(gòu)節(jié)點的優(yōu)化是十分必要的。本文以某30.8萬噸VLCC為目標(biāo)船舶,主要內(nèi)容如下所示：第一,分析了CSR關(guān)于疲勞強度評估的規(guī)定,重點介紹了基于規(guī)范計算的名義應(yīng)力法和基于有限元分析的熱點應(yīng)力法兩種疲勞強度計算方法。第二,提出了在圓弧端點加設(shè)縱向加強筋、在圓弧中心加設(shè)縱向加強筋兩種下折角結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案,對原始設(shè)計以及兩種優(yōu)化設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析對比,指出三種方案在結(jié)構(gòu)疲勞強度、結(jié)構(gòu)布局、施工工藝方面的優(yōu)缺點。進(jìn)行了優(yōu)化方案的規(guī)范計算和有限元計算,結(jié)果證明優(yōu)化方案的疲勞強度得到有效提高：第三,從施工角度進(jìn)行分析,對船舶上、下折角的焊接方式進(jìn)行了優(yōu)化,通過分析對比,得到滿足施工工藝的優(yōu)化設(shè)計結(jié)果。第四,通過對兩種方案的對比,新方案在改善應(yīng)力集中、增加疲勞強度、降低施工難度、方便精度控制、降低建造成本、提高建造效率等方面具有明顯優(yōu)勢。其中,在圓弧中心加設(shè)縱向加強筋的方案要優(yōu)于在圓弧端點加設(shè)縱向加強筋的方案,能夠明顯地提高疲勞強度,節(jié)省建造成本,利于現(xiàn)場施工。第五,進(jìn)一步探討了圓弧板的建造技術(shù),對于該項技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了創(chuàng)新,該技術(shù)不僅可以用于內(nèi)底與邊斜板結(jié)構(gòu)相連的下折角,也適用于內(nèi)殼板及斜內(nèi)殼板與水平桁的連接結(jié)構(gòu)上,本文從施工角度對該方案的可行性進(jìn)行了全面分析。折角點的疲勞強度是大型船舶的重點關(guān)注問題,關(guān)系到船舶的安全性、使用壽命等問題；折角點的施工又是船舶建造的難點之一。本文提出的優(yōu)化方案,可以有效地提高該結(jié)構(gòu)的疲勞強度,降低施工難度,節(jié)約成本,為大型船舶折角點結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：VLCC 疲勞分析 CSR 有限元 節(jié)點優(yōu)化 邊艙斜板
【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】：2015
【分類號】：U674.133.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 現(xiàn)有VLCC船舶疲勞安全性描述11-13
• 1.3 依托工程船型簡介13-17
• 1.3.1 主要技術(shù)參數(shù)14-17
• 1.4 本文主要內(nèi)容17-18
• 2 船體結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析方法18-30
• 2.1 名義應(yīng)力法19-27
• 2.1.1 CSR疲勞強度校核要求部位19-20
• 2.1.2 名義應(yīng)力法的特點20
• 2.1.3 疲勞載荷20
• 2.1.4 應(yīng)力范圍20-23
• 2.1.5 S-N曲線的選擇23-24
• 2.1.6 疲勞壽命計算24-27
• 2.2 熱點應(yīng)力法27-29
• 2.2.1 疲勞強度評估部位27-28
• 2.2.2 熱點位置的確定28
• 2.2.3 計算工況28
• 2.2.4 評估衡準(zhǔn)28-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 3 新型節(jié)點形式設(shè)計研究30-50
• 3.1 傳統(tǒng)設(shè)計30-37
• 3.1.1 靜水設(shè)計彎矩及波浪彎矩31-32
• 3.1.2 傳統(tǒng)VLCC下折角節(jié)點形式的規(guī)范計算32-33
• 3.1.3 傳統(tǒng)VLCC下折角節(jié)點形式的有限元分析33-37
• 3.2 方案設(shè)計37-40
• 3.2.1 方案1；在圓弧端點加設(shè)縱向加強筋的規(guī)范設(shè)計37-39
• 3.2.2 方案2：在圓弧中心加設(shè)縱向加強筋的規(guī)范設(shè)計39-40
• 3.3 方案設(shè)計的規(guī)范計算40-42
• 3.4 方案設(shè)計的有限元分析42-47
• 3.4.1 方案1：在圓弧端點加設(shè)縱向加強筋的有限元分析42-45
• 3.4.2 方案2：在圓弧中心加設(shè)縱向加強筋的有限元分析45-47
• 3.5 設(shè)計方案對比47-48
• 3.6 其他優(yōu)化方案48-49
• 3.6.1 內(nèi)殼上折角優(yōu)化設(shè)計48
• 3.6.2 內(nèi)殼下折角全焊透優(yōu)化設(shè)計48-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 4 建造技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化研究50-55
• 4.1 高應(yīng)力區(qū)結(jié)構(gòu)精度控制技術(shù)研究50
• 4.2 技術(shù)解決措施50-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 5 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況59-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：764647