液货舱的结构变形与舱容关系分析及舱容修正技术研究

论文摘要

随着舱容计量精度要求的提高,货舱满载时货舱结构变形对舱容的影响程度及是否需要修正也引起重视,本文就货舱满载时货舱区域结构变形曲线的形状和数值大小以及对舱容体积的影响程度等的关系进行了分析研究,并提出了采用可操作、易测度的变形测度指标—拱垂度来联系货舱区域结构变形曲线和舱容变化的处理方法,探索建立货物载荷—拱垂度—货舱区域结构变形曲线—货舱舱容修正的关联,进而求得同型船满载状态拱垂度、载荷大小、结构变形,舱容变化的关系及规律。本文以某油船为例,进行了结构变形及液货舱容积量值变化的研究。采用理论分析和数值模拟计算相结合的方法,通过实船总纵弯曲变形分析、舱段有限元计算来研究液货舱的结构变形,然后运用三维曲面造型方法模拟和计算液货舱容积,完整的分析了结构变形的大小及容积的变化量,并从数值上得到了结构变形对液货舱容积有多大的影响,是否可以忽略或不进行修正?如果需要修正的情况,也对修正提出相关方案以供参考。最后分析了舱容计量的不确定因素和可行性.结果表明:在满载状态下,船体舱段载荷和拱垂度、结构变形、舱容变化、舱容修正是有规律的。同类型船,可根据拱垂度作为测度指标,通过本文计算研究所得的统计回归函数,快速得到结构变形、舱容变化和修正。满载时结构变形对舱容的变化的影响小于规定范围内的,是可以忽略的。不确定因素对舱容变化的影响也是很小的。本文为舱容修正以及进一步的研究提供了参考和依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 舱容修正的研究目的和意义
• 1.3 国内外研究的现状
• 1.3.1 舱容计量的难度及目前采用的主要方法
• 1.3.2 国内外舱容检测的发展情况及成果
• 1.4 本文的主要内容和研究方法
• 1.4.1 主要内容
• 1.4.2 研究方法
• 1.4.3 简化说明
• 1.4.4 论文导读
• 1.5 本章小结
• 第二章 船体结构模型的建立
• 2.1 引言
• 2.2 船体结构说明
• 2.2.1 主尺度和主要参数
• 2.2.2 结构形式
• 2.3 有限元单元模型
• 2.3.1 模型范围
• 2.3.2 坐标系和模型单位
• 2.3.3 单元
• 2.3.4 材料参数
• 2.3.5 计算模型
• 2.4 边界条件
• 2.5 本章小结
• 第三章 船体载荷、拱垂度与结构变形关系分析
• 3.1 引言
• 3.2 船体载荷、拱垂度与总纵变形关系研究
• 3.2.1 拱垂度的实际测量
• 3.2.2 模型分析
• 3.3 船体载荷、拱垂度与局部变形关系研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 船体结构变形和舱容变化关系分析
• 4.1 引言
• 4.2 结构模型的计算工况和载荷
• 4.2.1 计算工况
• 4.2.2 计算载荷
• 4.3 各工况的计算结果分析
• 4.4 CATIA 和CATIA 的二次开发技术应用
• 4.4.1 CATIA 三维曲面造型功能
• 4.4.2 CATIA 的二次开发技术应用
• 4.5 液舱变形后的舱容拟合
• 4.5.1 局部板架和各舱室变形拟合
• 4.5.2 结构变形引起的舱容变化
• 4.5.3 结构变形曲线、舱容变化和拱垂度的关系
• 4.6 本章小结
• 第五章 液货舱舱容变化的修正方案研究
• 5.1 引言
• 5.2 总纵弯曲变形引起的舱容变化及修正
• 5.2.1 船体总纵变形对测深管量值的影响
• 5.2.2 修正方案研究
• 5.3 局部结构变形引起的的舱容变化及修正
• 5.3.1 各板架局部结构变形引起舱容变化量
• 5.3.2 舱容相对增量及装载增量
• 5.3.3 满载工况下拱垂度和舱容变化量的关系
• 5.3.4 修正方案研究
• 5.4 满载工况的舱容总变化及修正结论
• 5.4.1 船体变形引起的舱容总变化
• 5.4.2 舱容变化的修正结论
• 5.5 不确定因素引起的舱容变化修正
• 5.5.1 舱容计量的不确定因素
• 5.5.2 容量检定的不确定度规定及修正公式
• 5.5.3 计算方法的不确定度说明和可行性分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读硕士学位期间发表的学术论文