船长接近150m的双壳油船货舱区结构CCS规范设计与CSR强度评估

论文摘要

国际船级社协会（IACS）双壳油船共同结构规范（CSR for Double Hull Oil Tankers）于2006年4月1日起生效,其出台给油船船体结构的理性安全设计带来了巨大变化和进步,但同时也带来了新造油船的船体钢料重量非常显著的增加。双壳油船共同结构规范要求:对船长?150m的双壳油船结构设计,凡IACS各成员船级社需执行油船共同结构规范;对船长小于150m的双壳油船结构设计则仍可应用各船级社制定的规范。船长150m是执行油船共同结构规范和各船级社规范的一个明确界线。新出台的共同结构规范的结构尺寸设计过程繁复,同时必须进行有限元尺度评估,工作量大;一些船级社原结构规范尺寸设计步骤简单,且无须进行有限元直接计算,工作量相对较小。对于船长以5%-10%接近但超过150m的双壳油船,按各船级社规范和按共同结构规范进行结构设计会有何差别,是否可参照原船级社结构规范设计,这是船舶设计人员所关心的问题。本文就上述问题展开研究,根据CCS规范做船长分别为149.99m、155m和165m的三条双壳油船中部货舱区结构设计,然后按照油船共同结构规范进行货舱区三舱段结构的有限元屈服、屈曲和局部细化强度评估,探讨和分析新旧油船规范的在这一船长界线范围内的差异,并给出按原船级社规范进行结构设计的合理建议以供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 CSR 油船规范的建立及其意义
• 1.2 CSR 油船规范的特点
• 1.3 论文的研究背景
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第二章 油船货舱区 CCS 结构规范设计
• 2.1 CCS 规范对双壳油船相关规定与CSR 油船规范的比较
• 2.1.1 货舱区结构设计步骤的比较
• 2.1.2 构件尺寸计算公式比较
• 2.1.3 其他相关要求的比较
• 2.2 基于CCS 规范进行的油船货舱区结构设计
• 2.3 本章小结
• 第三章 油船货舱区 CSR 规范屈服强度评估
• 3.1 CSR 规范油船货舱区结构模型
• 3.2 油船货舱区CSR 规范屈服强度评估
• 3.2.1 单元属性
• 3.2.2 边界条件
• 3.2.3 载荷组合
• 3.2.4 计算工况
• 3.2.5 评估衡准
• 3.2.6 屈服强度评估
• 3.3 本章小结
• 第四章 油船货舱区 CSR 规范屈曲强度评估
• 4.1 屈曲分析介绍
• 4.1.1 屈曲一般规定
• 4.1.2 高级屈曲分析方法
• 4.1.3 高级屈曲分析应考虑的影响
• 4.2 油船货舱区CSR 规范屈曲强度评估
• 4.2.1 结构模型
• 4.2.2 载荷施加
• 4.2.3 边界条件
• 4.2.4 评估衡准
• 4.2.5 屈曲强度评估
• 4.3 本章小结
• 第五章 油船货舱区 CSR 规范局部细化网格结构强度分析
• 5.1 目的和范围
• 5.2 细化网格筛选
• 5.3 评估衡准
• 5.4 细化强度分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 全文总结
• 6.1 主要结论
• 6.2 建议
• 6.3 研究展望
• 参考文献
• 附录一 CSR 油船直接计算工具介绍
• 附录二 PULS（非线性屈曲计算程序）简介
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果