长甲板室参与总纵强度有效度研究

论文摘要

本文的主要目的是为了研究X型援潜救生船的长甲板室参与总纵强度的有效度。利用有限元方法,通过全船结构有限元计算得到各层甲板实际的应力值,并对计算结果进行分析比较,从而确定该船长甲板室参与总纵强度的有效度,为甲板室的设计提供有力的数值依据,并使甲板室的设计更加合理。本文主要依据中国船级社指导文件《船体结构强度直接计算指南》和《集装箱船结构强度直接计算指南》建立全船有限元模型。根据规范指定的P-M海浪谱,选用全球波浪散布图,采用三维面元法计算船体运动和波浪载荷传递函数,并通过谱分析法进行选定装载状态和载荷工况组合下的波浪载荷的长期预报,确定总纵强度计算的垂向波浪弯矩设计值,然后按设计波法计算波浪诱导波动压力及惯性力,施加到整船模型上进行整船结构有限元准静态响应分析和船体总纵强度的直接计算。通过计算可知,所有工况下全船的最大合成应力出现在长甲板室后端壁上的肘板。主甲板的纵向应力在长甲板室中部位置附近较小,端部附近较高。长甲板室的纵向应力分布为中间最大,逐渐向两端减小。在#54肋位附近,即长甲板室后端壁与主甲板相交处附近部分结构的应力水平较高。确定长甲板室参与总纵强度的有效度为85.6%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的意义
• 1.2 国内外现状
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 长甲板室参与总纵强度有效度理论
• 2.1 甲板室与主船体关系
• 2.2 有效度定义
• 2.3 长甲板室有效度的有限元计算理论
• 2.3.1 波浪诱导运动和载荷的长期预报
• 2.3.2 设计波法
• 2.3.3 SESAM/WADAM 的理论基础
• 2.3.4 确定长甲板室参与总纵弯曲有效度的方法
• 2.4 计算流程
• 第三章 有限元计算实例
• 3.1 目标船基本资料
• 3.1.1 舰船主要要素
• 3.1.2 材料
• 3.1.3 结构形式
• 3.2 全船有限元计算模型
• 3.2.1 有限元模型的建立
• 3.2.2 坐标系统和单位系统
• 3.2.3 有限元模型的边界条件
• 3.2.4 计算工况
• 3.2.5 应力衡准
• 3.3 波浪载荷预报
• 3.3.1 主要输入参数
• 3.3.2 运动响应和载荷传递函数
• 3.3.3 波浪载荷的长期预报值
• 3.4 确定设计波参数
• 3.4.1 波浪弯矩的规范计算值
• 3.4.2 各规范对应的等效波特征参数
• 3.4.3 各工况对应的弯矩和剪力
• 3.5 总纵强度直接计算分析结果
• 3.5.1 船体变形
• 3.5.2 结构应力
• 3.6 长甲板室参与总纵强度有效度研究
• 3.7 本章小节
• 第四章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读工程硕士学位期间发表的学术论文