基于CSR的大型油船（VLCC）结构设计研究

论文摘要

近年来,在国际船东组织的推动下,IACS开发出适用于散货船和双壳油船的共同结构规范。该规范的实施在提高船舶安全性和环保性的同时,对船舶的结构设计也带来巨大的影响。本文以双壳油船结构共同规范为基础,结合一型正在开发设计的大型原油船(VLCC),主要开展了以下几方面的工作:1)结合VLCC算例对CSR规范计算部分进行研究;2)进行船体结构(三舱段)的直接强度计算;3)基于DNV开发的NAUTICUS HULL进行疲劳计算;4)结合本船情况对众多船厂关心的CSR对船体重量的影响进行分析,给出新VLCC设计时考虑CSR钢材增加的设计建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 论文的背景和意义
• 1.2 课题研究现状
• 1.2.1 IACS双壳油船共同结构规范概述
• 1.2.2 船体结构规范计算概述
• 第2章 双壳油船规范设计
• 2.1 概述
• 2.2 双壳油船的规范设计
• 2.2.1 设计载荷
• 2.2.2 总纵强度计算
• 2.2.3 船体梁剪切强度计算
• 2.2.4 横舱壁的规范计算
• 2.2.5 主要支撑构件的规范计算
• 2.2.6 其他计算（晃荡、底部砰击、艏部冲击）
• 2.3 实船算例分析
• 2.3.1 主要船体参数及载荷参数
• 2.3.2 规范计算结果分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 双壳油船有限元直接强度计算
• 3.1 概述
• 3.2 油船有限元建模
• 3.2.1 模型范围的选取
• 3.2.2 建模的主要原则
• 3.3 边界条件
• 3.4 计算工况和载荷组合
• 3.4.1 计算工况
• 3.4.2 载荷及其组合
• 3.4.3 剪力和弯矩的调整
• 3.5 评估标准
• 3.5.1 舱段应力评估标准
• 3.5.2 细网格应力评估标准
• 3.5.3 屈曲强度评估标准
• 3.6 实船计算分析
• 3.6.1 三舱段有限元模型
• 3.6.2 屈服强度评估
• 3.6.3 屈曲强度评估
• 3.7 本章小结
• 第4章 共同规范疲劳强度评估
• 4.1 概述
• 4.2 名义应力法
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 适用范围
• 4.2.3 疲劳载荷
• 4.2.4 应力范围
• 4.2.5 S-N曲线的选择
• 4.2.6 疲劳寿命计算
• 4.3 热点应力法
• 4.4 双壳油船疲劳寿命评估实例
• 4.4.1 甲板纵向加强筋疲劳寿命计算
• 4.4.2 双层底纵向加强筋疲劳寿命
• 4.4.3 舷侧纵向加强筋疲劳寿命
• 4.4.4 内底板和底边舱折角处的疲劳寿命
• 4.5 本章小结
• 第5章 结构重量分析
• 5.1 CSR规范对船舶设计的影响
• 5.2 渤船重工在建的2型VLCC重要参数和重量比较
• 5.2.1 货油舱段的重量比较分析
• 5.2.2 机舱段和艇部舱段的重量比较分析
• 5.2.3 艏部舱段的重量比较分析
• 5.2.4 上层建筑的重量比较分析
• 5.3 对初步设计阶段预估船体钢材重量的建议
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历