本文關(guān)鍵詞：基于柔性設(shè)計(jì)大型汽車運(yùn)輸船疲勞強(qiáng)度研究

  更多相關(guān)文章： 汽車運(yùn)輸船 柔性設(shè)計(jì) 約束型式 平衡調(diào)整 疲勞強(qiáng)度

【摘要】：疲勞強(qiáng)度評(píng)估是衡量船舶安全與可靠的重要指標(biāo)。長(zhǎng)期航行在海上的船舶,受到不斷變化的環(huán)境載荷作用使其結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生交變應(yīng)力,高循環(huán)次數(shù)的加載與卸載極易使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞裂紋并造成結(jié)構(gòu)破壞。大型汽車運(yùn)輸船為滿足裝卸作業(yè)需要,貨艙內(nèi)部不設(shè)置橫艙壁,全船縱通甲板,船體容易在橫傾狀態(tài)下發(fā)生斜菱變形,極易在強(qiáng)橫梁和強(qiáng)肋骨等連接部位形成高應(yīng)力區(qū)域,而基于柔性設(shè)計(jì)原理的汽車運(yùn)輸船,其斜菱變形更為突出,相關(guān)部位的高應(yīng)力現(xiàn)象更為明顯,因此該類船舶結(jié)構(gòu)疲勞性能評(píng)估更應(yīng)該引起重視。疲勞強(qiáng)度評(píng)估結(jié)果受約束型式、平衡調(diào)整方式及載荷設(shè)置影響。行駛中的船舶處于全自由狀態(tài),而基于規(guī)范的結(jié)構(gòu)分析則采用靜態(tài)分析模式,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定設(shè)計(jì)載荷,并考慮平衡調(diào)整的附加載荷。平衡調(diào)整雖然可以平衡節(jié)點(diǎn)約束力,但不同的調(diào)整方式及約束型式對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形有一定的影響,進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能評(píng)估。另外,在大型汽車運(yùn)輸船舶疲勞強(qiáng)度評(píng)估簡(jiǎn)化算法中,GM取值將影響疲勞載荷、Weibull分布參數(shù)及平均過(guò)零頻率的計(jì)算。論文的主要工作包括:(1)分析了不同的約束型式,包括挪威船級(jí)社汽車運(yùn)輸船疲勞強(qiáng)度評(píng)估的約束型式以及單點(diǎn)約束型式,分析了不同平衡調(diào)整方式,包括矢量力調(diào)整方式、慣性力調(diào)整方式以及慣性釋放調(diào)整方式;(2)針對(duì)不同的約束型式以及平衡調(diào)整方式,對(duì)比了7800PCTC(Pure Car/Truck Carrier)的斜菱變形工況的結(jié)構(gòu)應(yīng)力場(chǎng)以及位移場(chǎng),研究了約束型式與平衡調(diào)整方式對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響規(guī)律;(3)針對(duì)不同的約束型式以及平衡調(diào)整方式,對(duì)比了7800PCTC的典型疲勞熱點(diǎn)的疲勞壽命,研究了約束型式及平衡調(diào)整方式對(duì)疲勞壽命的影響規(guī)律;(4)針對(duì)不同的GM取值,對(duì)比了7800PCTC的典型疲勞熱點(diǎn)的疲勞壽命,研究了GM取值對(duì)疲勞壽命的影響規(guī)律。論文針對(duì)約束型式、平衡調(diào)整方式以及GM取值對(duì)大型汽車運(yùn)輸船疲勞性能評(píng)估影響的研究具有重要的研究意義,對(duì)其它類型船舶的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能評(píng)估方法研制具有一定的借鑒價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：汽車運(yùn)輸船 柔性設(shè)計(jì) 約束型式 平衡調(diào)整 疲勞強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661.43
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 引言14-16
• 1.1.1 汽車運(yùn)輸船設(shè)計(jì)與研發(fā)的意義14
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)外汽車運(yùn)輸船發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.2 大型汽車運(yùn)輸船的特征16-17
• 1.2.1 大型汽車運(yùn)輸船的結(jié)構(gòu)特征16
• 1.2.2 大型汽車運(yùn)輸船的設(shè)計(jì)理念16-17
• 1.3 船舶疲勞問(wèn)題研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.1 疲勞的基本概念17-18
• 1.3.2 船舶結(jié)構(gòu)的疲勞問(wèn)題18
• 1.3.3 船舶疲勞評(píng)估的規(guī)范制定18
• 1.3.4 船舶疲勞評(píng)估的方法研究18-19
• 1.3.5 汽車運(yùn)輸船的疲勞強(qiáng)度評(píng)估19
• 1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 整船結(jié)構(gòu)分析時(shí)載荷平衡調(diào)整方法研究20-34
• 2.1 引言20
• 2.2 約束與約束反力20-22
• 2.2.1 三點(diǎn)約束20-21
• 2.2.2 單點(diǎn)約束21-22
• 2.3 載荷平衡調(diào)整22-33
• 2.3.1 規(guī)范平衡載荷22-23
• 2.3.2 矢量平衡力計(jì)算23-25
• 2.3.3 慣性平衡力25-32
• 2.3.4 慣性釋放32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 斜菱工況（Racking）強(qiáng)度分析研究34-56
• 3.1 前言34
• 3.2 研究船舶說(shuō)明34-35
• 3.3 7800PCTC有限元模型35-40
• 3.3.1 模型范圍35
• 3.3.2 總體坐標(biāo)系與單位35
• 3.3.3 模型單元35-36
• 3.3.4 材料特性36
• 3.3.5 結(jié)構(gòu)腐蝕余量36-40
• 3.4 載荷計(jì)算40-46
• 3.4.1 船舶運(yùn)動(dòng)加速度40-42
• 3.4.2 甲板橫向載荷42-43
• 3.4.3 甲板垂向載荷43-45
• 3.4.4 海水壓力45-46
• 3.5 約束與載荷46-47
• 3.6 計(jì)算結(jié)果47-55
• 3.6.1 變形結(jié)果與分析47-50
• 3.6.2 應(yīng)力結(jié)果與分析50-55
• 3.7 本章小結(jié)55-56
• 第四章 整船疲勞壽命計(jì)算56-84
• 4.1 前言56
• 4.2 疲勞熱點(diǎn)56-59
• 4.3 疲勞載荷59-66
• 4.3.1 LC1a工況59-62
• 4.3.2 LC1b工況62-66
• 4.4 約束與載荷66
• 4.5 熱點(diǎn)應(yīng)力插值計(jì)算66-70
• 4.5.1 熱點(diǎn)類型與應(yīng)力差值計(jì)算67
• 4.5.2 十字形熱點(diǎn)差值計(jì)算67-69
• 4.5.3 其它熱點(diǎn)應(yīng)力差值計(jì)算69
• 4.5.4 一般類型熱點(diǎn)應(yīng)力差值計(jì)算69-70
• 4.6 疲勞評(píng)估簡(jiǎn)化方法要點(diǎn)70-78
• 4.6.1 疲勞累計(jì)損傷簡(jiǎn)述70-71
• 4.6.2 S-N曲線選取71-72
• 4.6.3 板厚應(yīng)力修正系數(shù)計(jì)算72
• 4.6.4 應(yīng)力集中系數(shù)計(jì)算72-74
• 4.6.5 平均應(yīng)力修正74-75
• 4.6.6 平均過(guò)零頻率計(jì)算75-76
• 4.6.7 應(yīng)力范圍的長(zhǎng)期分布76-77
• 4.6.8 組合應(yīng)力計(jì)算77-78
• 4.6.9 疲勞累積損傷評(píng)估78
• 4.7 疲勞評(píng)估結(jié)果78-80
• 4.7.1 疲勞熱點(diǎn)1疲勞壽命78-79
• 4.7.2 疲勞熱點(diǎn)2疲勞壽命79
• 4.7.3 疲勞熱點(diǎn)3疲勞壽命79-80
• 4.7.4 結(jié)果分析80
• 4.8 初穩(wěn)性高對(duì)疲勞強(qiáng)度因素分析80-83
• 4.8.1 初穩(wěn)性高取值80
• 4.8.2 對(duì)應(yīng)不同GM值疲勞組合工況載荷80-81
• 4.8.3 對(duì)應(yīng)不同GM值疲勞壽命計(jì)算81-83
• 4.8.4 計(jì)算結(jié)果分析83
• 4.9 本章小結(jié)83-84
• 第五章 總結(jié)與展望84-86
• 5.1 總結(jié)84-85
• 5.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 致謝89-90
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果90

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李開封;張青敏;;汽車滾裝船貨艙區(qū)支柱橫向撓曲有限元分析及優(yōu)化[J];船舶設(shè)計(jì)通訊;2016年01期

2 林秋容;;“一帶一路”戰(zhàn)略背景下中國(guó)汽車出口東盟市場(chǎng)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J];汽車工業(yè)研究;2016年06期

3 ;造船動(dòng)態(tài)[J];船舶物資與市場(chǎng);2016年01期

4 王娜;肖曙明;陳志飚;侯國(guó)祥;;客滾船車輛甲板疲勞強(qiáng)度評(píng)估[J];船海工程;2014年02期

5 許一敏;冷文浩;周煒;田志峰;程成;;船舶折邊肘板建模與有限元?jiǎng)澐值脑O(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2013年08期

6 林鷹;;世界最大滾裝船和雙體電動(dòng)汽車輪渡[J];交通與運(yùn)輸;2013年04期

7 李源;;世界滾裝船發(fā)展現(xiàn)狀[J];中國(guó)船檢;2012年11期

8 應(yīng)業(yè)炬;柳向陽(yáng);應(yīng)帥;;PCTC典型結(jié)構(gòu)柔性設(shè)計(jì)與橫向強(qiáng)度分析[J];造船技術(shù);2011年06期

9 樊祥棟;徐旭敏;陸紅干;;大型汽車滾裝船橫向撓曲強(qiáng)度全船有限元分析[J];船舶設(shè)計(jì)通訊;2011年02期

10 張敏健;;中大型汽車滾裝船設(shè)計(jì)[J];船舶設(shè)計(jì)通訊;2010年02期

，

本文編號(hào)：789609