一、散货船横舱壁破损情况的研究(论文文献综述)
贾清振[1](2021)在《基于CATIA的三维船舶建模及破舱稳性计算》文中指出计算机辅助设计(CAD)技术的不断发展,使得船舶行业挑战与机遇并存。合理使用CAD技术,可有效提高设计质量和效率,缩短设计周期。计算机辅助技术在船舶领域应用不断深入,但通用商业设计软件对船舶设计适用性较低,且未集成所需的性能计算。因此,针对设计软件进行二次开发将设计与性能计算结合是有必要的。船体首尾处曲率变化较大,采用蒙皮方式直接建立整船曲面,首尾部光顺性较差。本文基于Auto CAD型线图,通过ObjectARX开发工具进行二次开发,对各水线及甲板线进行非均匀插值,将加密后的型值点导入到CATIA,分区域建立船体曲面,细化首尾部曲面的生成,以保证其光顺性。传统的船舶分舱大多通过二维图纸表达,直观性较差,且未将分舱参数与模型绑定,不能快速修改。针对上述不足,本文基于CATIA采用自上而下的方式开发了三维分舱程序。程序中定义了两种方式建立三维内壳边线:基于Auto CAD内壳折角线,通过Object ARX提取坐标,再通过CSharp导入CATIA建立各边线;基于内壳边线位置和尺寸参数,生成各边线。通过横舱壁肋位、纵舱壁及垂向分舱特征数,实现货舱区快速分舱及舱室模型自动生成。基于CATIA知识工程,在模型文件中添加分舱参数,通过公式将其与对应特征绑定,实现了尺寸驱动,便于分舱方案的修改,提高了模型复用性;还定义了规则约束参数边界,提高了分舱方案的容错性。船舶破舱稳性常用二维数值积分方法实现,计算繁琐,计算误差取决于积分精度。本文使用CSharp对CATIA开发,基于船体、船舱三维模型实现破损浮态、稳性计算及自由液面修正;基于船舱三维实体模型计算不同装载率不同横倾角下的倾斜力矩,取最大力矩,用于自由液面修正。通过多线程编程,将浮态、稳性计算及自由液面修正计算整个任务划分为多个子任务,减少了求解时间。基于AutoCAD型线图,完成了型值点坐标的提取并基于CATIA完成船体曲面模型光顺性优化;通过定义三维分舱参数,与内壳折角线结合,实现了船舶快速分舱;基于CATIA知识工程,实现了分舱方案的快速修改;减少了重复工作耗时,提高了设计效率。基于三维模型,通过CSharp编程实现了破损稳性的自动计算及自由液面修正,并通过多线程对程序优化,提高了程序计算效率。本文开发的程序将船舶总体设计与性能计算结合,有较大的实用性。
蔡雨萌[2](2020)在《沿海敞口集装箱船直接计算研究》文中认为集装箱船结构形式特殊,结构抗扭性要求高,其甲板开口与货舱等宽,舱口角隅易应力集中。敞口集装箱船更容易因甲板上浪、货舱进水对船体结构产生不良影响,故而设计有较大干舷,船体结构重量一般比非敞口的集装箱船大。随着货运要求的提高,集装箱船在结构设计上进行了改进,故而对船体结构强度也相应地提出了要求。本文主要依据中国船级社《钢质海船入级规范》(2018),探索一套完整的沿海敞口集装箱船结构强度直接计算方法。以一艘总长134.50 m的集装箱船为研究对象,从舱段、全船和局部结构强度三个方面分析其屈服强度。分别采用全船和舱段模型对目标船结构强度进行直接计算分析(DSA),依据规范规定的强度标准,对不满足强度要求的船体结构进行加强;通过对比全船与舱段模型货舱区域内的船体梁载荷曲线及应力分布,分析全船与舱段各自的合理性与适用范围;探究现行海船规范中集装箱船DSA方法的修订对计算结果和结构设计的影响;对舱口角隅等进行细化网格分析,并采用局部模型探究布置系泊、系固设备处船体局部结构加强方案。最后对规范修订前后改动较大的屈曲强度计算方法进行深入研究。通过以上研究,得到了目标船屈服强度下的变形、应力分布和屈曲分析结果,能够全面地反映目标船全船及局部的实际受力情况。结果表明,对于规范修订后的舱段DSA中屈服强度的校核要求更为全面,并在一定程度上减少了直接计算的工作量;全船DSA中,通过选取坦谷波作为等效设计波和采用波浪载荷预报得到的等效设计波来施加舷外水载荷,计算得到的船体结构应力分布类似,仅在水线附近和船舶首尾存在较大差异。采用波浪载荷直接计算方法能够涵盖使用期限内多种波浪条件下的波浪诱导载荷,而采用坦谷波为等效设计波载荷施加简便,无需进行动载荷平衡调整,效率大大提高。通过舱段和全船DSA研究对比得到,目标船在货舱中段的应力分布相似。舱段模型覆盖了结构设计所要考虑的重点区域,但由于在前后端面施加的弯矩比船舶实际受到的弯矩大很多,采用舱段模型分析是一种较为保守的计算分析方法。全船模型载荷模拟更为真实,涵盖的校核范围更为全面,应力水平也更符合实际情况。对于全船、舱段模型反映出的局部强度问题采用细化模型和局部板架模型进行深入分析研究。细化网格分析中,舱口负角隅处采用子模型法和嵌入式法在细化核心区域的应力差别极小,但建议采用子模型法以利于提高计算效率。系泊工况中导缆器受到极大载荷作用,在设计阶段需合理布置导缆器及其下加强结构。对于屈曲计算分析,新规范借鉴HCSR的屈曲计算方法,规范修订后对屈曲强度的要求在一定程度上有所提升,屈曲校核范围扩大,新增曲板、开孔板校核方法,与旧规范的板格划分有较大差异。虽然《新规范》的板格划分参照HCSR的方法选取,但其屈曲减薄厚度沿用了《旧规范》中的标准减薄厚度,两版规范屈曲结果的差异没有明显的规律可能与此相关。本文的研究工作为新制沿海敞口集装箱船的结构设计提供参考,同时也对现行海船规范中的集装箱船DSA部分有一定借鉴价值。
韩晓可[3](2020)在《基于合理分舱的船舶静水载荷优化》文中指出散货船由于其装载情况中经常会出现不均匀装载和空舱等情况,其舱壁的分布位置对船舶的静水载荷影响较大。一旦舱室破损,过大的弯矩会造成严重的后果,甚至使船舶“断裂”。除了取决于装载情况外,船舶的静水载荷与船舶的布置也有着密切的关系,如典型横剖面的形状、货舱长度、双层底高度、顶边舱和底边舱主要支撑构建的强度,以及横舱壁的位置和布置形式等。根据最新的船舶结构共同结构规范(HCSR),新船的设计对结构强度和许用弯矩值提出了更高的要求。相比于增加构件的尺寸,通过改变船舶的布置以增强其结构强度,对于船东和设计单位而言都是有一种更加简捷和低成本的方法,具有广泛而深远的意义。传统的分舱过程大都是依据规范进行设计或对母型船进行适当修改,提出若干种分舱方案,逐一进行对比,从中选出最优化方案。这些方法设计效率低且搜索范围存在限制,不能从理论上寻求出最优化的分舱方案。本文对某散货船建立船体梁数学模型,根据SOLAS公约和HCSR规范的要求,应用NAPA的二次开发功能和Manager计算程序,采用“变步长”穷举法和遗传算法等优化方法,对散货船进行分舱优化研究。在假定船舶的主尺度、船型参数、货舱个数、货舱区域总长度(即货舱区前后端横舱壁位置)不变的前提下,将货舱间横舱壁的偏移距离作为设计变量,在满足货舱总舱容、船舶的完整稳性和破舱稳性符合规范和船东的要求等约束条件下,首先对完整工况下的散货船进行舱壁位置的优化,以最大静水弯矩最小化为优化目标,分别采用穷举法和遗传算法两种优化方法进行对比计算,得出中拱时增加中间货舱长度、减小两端货舱长度,中垂时增加两端货舱长度、减小中间货舱长度能够使船舶的静水弯矩达到最小的结论。在优化过程中,为了防止舱壁移动导致船舶纵倾过大而浮态不满足要求的情况,编写实时配载程序以随时调整压载水,使其浮态满足要求。然后选择采用遗传算法对破舱工况下船体梁中拱和中垂两种最危险的情况分别进行舱壁位置优化研究,探索出使静水弯矩沿船长的包络线面积降至最低的分舱方案。
嵩贺兴[4](2019)在《核发电船结构安全性分析》文中进行了进一步梳理核发电船是一种海上的核电站,是小型核反应堆和船体结构有机结合的产物。核发电船的诞生不但解决了海上石油和天然气勘探平台的电力、热能和淡水短缺的问题,同时也可以将能源输送给偏远的岛礁,起到移动供给站的作用。核反应堆是整艘船的核心所在,所以船体结构也正是保障反应堆正常运转的重要一环。考虑到核发电船结构和功能的特殊性,其中核反应堆舱位于船舯位置,该舱室由于空间巨大,大多数纵向结构不连续,其结构安全性问题需要探究。针对核发电船结构安全性问题,以下是主要的研究内容:1)核发电船结构设计载荷分析对于核发电船工作海域的海况资料进行了分析研究,拟合模拟极端海况出现的概率。分别依据原始和扩充的两种海浪统计资料,采用三维线性势流理论的计算方法对其载荷和运动响应进行预报,得到设计波,用于结构屈服屈曲计算。针对极端海况,采用三维非线性水弹性的方法,计算核发电船非线性剖面载荷和运动响应。并与三维线性势流理论的预报值相对比,非线性载荷值用于极限强度的弯矩校核。结合核电站抗震规范,分析其反应堆位置运动响应。2)核发电船屈服屈曲强度分析基于三维线性势流理论得到的波浪载荷,采用设计波方法,针对不同的工况条件,分别根据《海上浮式装置入级规范》对核发电船进行结构屈服屈曲评估,并对两种海况资料下的应力水平进行对比分析。3)船舯反应堆舱段极限强度分析针对船舯反应堆舱舱段,采用非线性有限元方法,研究了完整和破损船体的极限强度问题,分别依据HCSR规范计算以及直接计算所得载荷情况,对其进行评估分析。
韩静[5](2019)在《V型无压载水无人油船可行性论证及分舱优化》文中认为近年来,随着智能船舶技术发展,无人驾驶船舶成为海事领域的新概念,本文提出了一种无人货船的概念设计,并采用无压载水的船体设计形式。船舶压载水已成为海洋四大公害之一,有必要引起各方重视。对于未来的无人驾驶船舶来说,采用无压载水的设计形式,具有减小船舶空载推进效率,降低压载水对于海洋环境的污染等优势,且符合未来智能船舶“安全、环保”的设计理念。首先,对无人船舶设计需要面临的国际海事公约进行分析,将现有公约中可能对无人船舶设计产生影响的公约条例进行列举,遵照船舶设计螺旋线,分析无人船舶设计需特殊考虑的方面,总结其应增加或减少的设备,并对其重量进行简单估算,分析其对空船重量的影响;其次,无压载水船舶作为无人船舶的设计形式,采用日本V型NOBS船型,确立船舶的梁拱高度和底部斜升角后,对设计船的各项基本性能进行计算,包括静水力计算、稳性计算、最小干舷校核、剖面模数校核、阻力性能计算,结果表明设计船的基本性能符合现有规范且某些性能优于母型船;最后,对设计船的舱室划分进行多目标优化,采用舱容、弯矩及各个舱室的浸水因子作为多目标优化的目标函数,利用多目标粒子群优化算法对问题进行求解,得出一系列Pareto解集,并利用基于灰色理论的灰色关联度计算方法对多目标计算结果进行计算并验证,结果表明多目标粒子群算法具有较好的效果,最后对三个目标采用标准粒子群算法进行单目标优化计算以供基于不同目标的方案选择。
曹广博[6](2019)在《空中爆炸载荷作用下船体结构动态响应及剩余强度研究》文中研究指明舰船是现代海上战场中的主要作战单位,肩负着完成作战目标、保护船员安全等重要任务。随着现代科技的迅速发展,反舰武器的命中精度、携带药量以及隐蔽性等性能迅速提升,对舰船造成严重威胁。来自空中不同形式的反舰武器,会对船体结构造成不同程度的毁伤,致使舰船后生命力出现下降,严重威胁着舰船的持续作战能力以及船员的生命安全。为了提高舰船在海上战争中的有效生命力,大型作战舰艇目前主要采用甲板纵向箱型梁结构进行防护,以保证舰船在受到空中武器攻击后依然有足够的剩余强度。因此,研究不同形式空中武器对舰船的毁伤过程以及剩余极限强度对评估舰船后生命力、提高舰船防护性能及设计新型甲板纵向箱型梁结构具有十分重要的实际意义。本文在空中冲击波和空中接触爆炸理论研究基础上,对冲击波和典型薄板接触爆炸数值模拟方法进行研究,得到冲击波的传播规律和典型薄板的破口尺寸,并与相关经验公式结果进行对比,确定了多欧拉域流-固耦合数值模拟方法;进而以我国某大型水面作战舰艇不同位置处典型舱段为研究对象,分别详细研究了空中接触爆炸以及舱室内部爆炸载荷作用下舱段结构的动态响应过程,从而得到不同形式爆炸载荷作用下舱壁结构的破坏模式与毁伤特性;在此研究基础上根据舰船极限强度理论研究结果,对受到不同毁伤作用的舱段进行了剩余极限强度的研究,分析了完整舱段和受到不同载荷形式作用后舱段的弯曲崩溃过程以及剩余极限强度特点,获得了影响舱段剩余极限强度的重要因素;最后,在保持型材腹板高度不变的前提下,基于船体剩余极限强度评判指标,对比研究了舱室内部爆炸载荷作用下I型、Y型和V型甲板箱型梁结构的抗冲击毁伤性能,从而得到一种可以有效提高船体结构剩余极限强度的新型甲板箱型梁结构形式。本文主要研究工作如下:(1)冲击波和接触爆炸理论及其仿真方法研究。研究空中爆炸冲击波的传播过程和参数方程,对不同网格尺寸下空中爆炸冲击波传播过程进行数值模拟,得到计算精度较高的仿真方法。研究空中接触爆炸作用下典型薄板结构破口尺寸理论计算方法,并将薄板结构数值模拟结果与文献理论计算结果进行对比研究,验证了本文有限元模型计算精度的可靠性,为后续研究提供理论和技术方法依据;(2)舰船极限强度理论及其仿真方法研究。研究船舶极限强度不同理论计算方法及其优缺点,采用不同的计算方法对不同网格尺寸下经典试验模型Reckling23进行数值仿真模拟,并将模拟结果与文献试验结果进行对比,得到一种计算效率与计算精度均较优的仿真方法以及网格尺寸,为后续极限强度研究提供理论和技术方法依据;(3)空中爆炸载荷作用下舰船结构动态响应研究。对我国某大型水面作战舰艇几个典型舱室在空中接触爆炸、舱室内部爆炸两种载荷方式下的动态响应进行数值模拟,对不同载荷形式下的冲击波传播、毁伤变形以及结构吸能等动态响应特点进行分析;进而揭示了不同载荷形式下典型舱段各结构的破坏模式;最后提出了强力甲板接触爆炸破口尺寸以及舱室内部爆炸迎爆舱室结构吸能量的预报公式;(4)空中爆炸载荷作用后舱段剩余极限强度研究。基于不同空中爆炸载荷形式以及不同炸药量下不同典型舱室动态响应数值模拟结果,研究完整典型舱段和毁伤舱段的中垂弯曲崩溃过程,获得了对舱段剩余极限强度有影响的敏感因素;对完整典型舱段和毁伤舱段的剩余极限强度进行研究,揭示了不同载荷形式以及炸药量对舱段后生命力的影响情况;(5)新型强力甲板箱型梁结构舱段防护性能研究。提出I型、Y型和V型等新型强力甲板箱型梁结构,在保持型材腹板高度不变的前提下,以舱段结构在受到舱室内部爆炸载荷作用后的剩余极限强度为评判指标,对新型结构舱段的抗冲击毁伤性能进行对比研究,得到对舱段剩余极限强度提升最大的新型强力甲板箱型梁结构。
许博方[7](2019)在《基于HCSR和CSR-OT的油船直接计算研究》文中进行了进一步梳理随着船舶海难事故的频发,人们越来越强烈的意识到船舶结构安全的重要性,以及探寻良好解决方法的迫切性。在此背景下诞生的共同结构规范CSR,虽然对船舶结构的安全性问题产生了很大的影响,但由于CSR在油船和散货船规范方面的巨大差异性,使得CSR规范饱受诟病。为了解决这一问题,同时考虑IMO GBS的要求,IACS在两本CSR规范的基础上通过协调整合,推出了协调共同结构规范(HCSR),然而针对已有的成熟船型,HCSR规范能否达到或超过CSR的适用性,还需要通过大量的实船来进行验证,本文的主要内容如下:(1)基于第四强度理论,深入研究了HCSR规范关于屈服强度评估的计算流程和方法,主要包括模型的建立、腐蚀的扣除、载荷的设定、工况的选取、边界条件的施加以及评估衡准等,并与CSR-OT规范直接计算相关内容进行对比分析,探讨HCSR在CSR-OT上所做出的协调改进的合理性;然后基于粗网格屈服强度评估结果研究了详细应力评估的分析方法以及细化区域的筛选流程,并探讨了两种细化网格分析模式的差异性。(2)以结构稳定性理论为技术背景并对其进行了阐述,然后对板的稳定性及其后屈曲特性进行了分析。基于屈曲有限元直接计算,详细研究了HCSR规范屈曲评估的分析方法、船体板的极限屈曲状态以及评估衡准等,并与CSR-OT的屈曲评估要求进行比较分析,总结探讨两本规范在屈曲强度直接计算方面的差异性。(3)以一艘满足CSR-OT的11.4万吨阿芙拉型双壳油船为目标船,根据HCSR规范对其进行了屈服、屈曲强度直接计算,并与按照CSR-OT规范的计算结果进行对比分析,针对目标船不满足HCSR规范的结构区域进行加强,并对其加强后的结构进行了舱段屈服、屈曲以及局部细化网格强度评估,分析加强方案的合理性,探讨HCSR规范对原有成熟船型结构的影响,并为其适应HCSR规范需要作出的加强和改进提供参考和借鉴。
顾柳婷[8](2019)在《基于分舱的船体梁静水载荷综合优化》文中指出船舶分舱直接关系到全船的静水载荷,进而影响船舶的总体和结构设计。随着船舶分舱设计受到越来越多的关注,通过优化完善分舱设计来减小船体梁静水弯矩成为船舶界关注和研究的热点。在传统的分舱过程中,设计者一般凭经验或参考母型船进行手动分舱,计算量非常大,且较难寻找到最优结果。本文基于工信部和财政部高技术船舶科研项目《船体实用轻量化设计技术研究》(工信部联装[2016]548号),根据MARPOL和HCSR的规范要求,应用NAPA的二次开发功能,针对油船采用变步长“穷举法”和遗传算法,开展分舱优化工作。本文的主要研究工作如下:(1)针对油船模型,确定优化参数和优化目标;根据MARPOL和HCSR的规范要求,研究适用于油船的分舱布置要求,阐述所需校核的浮态、破舱稳性、完整稳性、假定溢油量和意外溢油量等参数,确定优化的约束条件。(2)以一艘VLCC为计算对象,在NAPA中基于二次开发采用变步长“穷举法”,编写了用以实现在各装载工况下能够自动修改舱壁位置计算静水弯矩的程序,提升船舶分舱的效率。该程序能够自动获取所需的数据进行计算,并剔除掉不满足油船的浮态、完整稳性、破舱稳性、意外溢油量和假定溢油量以及液舱晃荡等要求的方案,可用于油船货油舱分舱等船舶工程领域。(3)以一艘VLCC为研究对象,在NAPA中基于Manager功能和二次开发功能,采用遗传算法构建优化流程,以油船的横舱壁位置为优化参数,船体梁静水弯矩为优化目标,开展油船分舱优化工作。(4)分析穷举法和遗传算法对于分舱优化的效率和效果的影响并进行对比。
钟梓锋[9](2019)在《内河沥青船热应力参数敏感性及疲劳强度分析》文中研究说明沥青船是一种具有高附加值的运输船舶,由于加热装置以及隔热层等结构的存在,使得沥青船在建造过程中存在一定难度。沥青船运载的石油沥青温度在120℃180℃之间,高温液货不仅大幅度增加了船舶双壳结构的温度梯度,而且给船舶构件带来了明显的附加温度应力,甚至有可能使局部构件产生屈服,从而危及结构的安全。但之前有关内河沥青船的研究较少,因此对于此类船舶结构强度与疲劳强度的评估就具有较高的工程价值。本文以内河石油沥青船为例,完成了温度场计算、总体强度分析以及疲劳强度分析,总结了内河石油沥青船结构与疲劳强度的一些特点。具体研究工作及成果如下:首先,介绍了沥青船营运状态下整体装载工况和环境条件分布,结合CCS《船舶结构疲劳指南》的经验公式计算得到波浪弯矩、水动压力、船舶运动加速度等载荷。其次,采用MSC.Patran软件建立船体结构网格模型,将上述计算载荷直接加载到船体结构上或通过MPC点关联重心位置完成载荷的施加。然后开展有限元计算,其中分别考虑当装载情况不变的情况下,有无热应力时,船体结构的受力影响。针对热应力的影响因素,选取其中主要的三个参数分别为隔热层厚度、沥青温度以及船体外部温度进行分析计算。基于四种工况的应力计算结果,进行应力集中区域的筛选,研究得出船舶波浪载荷的选取原则、总体强度影响因素及可能发生疲劳破坏的区域。同时考虑船舶在航行过程中遇外舷侧破损情况下,由于船体进水导致内舷侧处会出现较大的温度梯度,使得船体应力增加,因此可能在船舶航行过程中发生危险。最后介绍了基于S-N曲线和Palmgren-Miner累积损伤原理的名义应力法以及热点应力法分析流程,结合总体强度分析与规范要求得出高应力区域。通过进行热点的筛选与精细网格的建立,用名义应力法计算9个疲劳热点的累积疲劳强度,然后选取最靠近纵向槽型舱壁纵骨以及底边舱折角位置进行热点应力计算,对比两种疲劳强度计算方法结果可以发现,虽然两种方法结果存在一定差异,但是每个方法结果中仍是上甲板、内底板要大于舷侧处纵骨节点的累积疲劳损伤。
敖雷[10](2018)在《受损船体结构剩余极限强度研究》文中提出由于船体是由各个部分的加筋板格通过焊接的方式组合成的复杂箱型梁结构。在船舶运营过程中,由于长期受到恶劣海况的影响,在自身重力、货物以及波浪力等周期性交变载荷共同作用下,很容易在焊接区域产生疲劳裂纹。由于操作不当导致的突发事件,如船舶搁浅、碰撞以及货物装卸等则会对船体结构造成不同程度的损伤包括板格的局部凹陷、断裂破损等。因此,对于年久失修的老龄船舶,给出结构在裂纹、凹痕等损伤下的剩余极限强度评估能为船舶结构的维护和保养提供可靠依据,对保证老龄船舶运营使用过程中的安全性和延长船舶的使用寿命都具有重要意义。对于某些甲板含有大开口的船舶,比如集装箱船或者大型散货船。由于甲板大开口的特殊结构形式,使得船体舱段结构的抗扭刚度明显降低。在这种情况下,对于船体结构强度进行校核时,不仅需要考虑船体结构抵抗垂向总纵弯曲变形的能力,还需要对舱段抗扭转极限强度进行相应的评估分析。为了提高经济效益,船舶建造中高强度钢被广泛使用,船体板的屈服强度不断提高,而板厚选取则越来越薄,反而降低了结构的刚度。同时,高强度钢的使用并没有使结构的抗疲劳和防撞性能得到明显改善。本文针对上述船体结构极限强度中所面临的问题,具体做了以下研究工作:(1)系统总结概括了完整加筋板结构在受到压缩载荷作用下极限强度评估的经验公式,对比了不同简化预测公式的特点。通过非线性有限元方法分析了船体甲板加筋板架的屈曲和后屈曲特性,分别考虑了板厚、加强筋尺寸、纵骨间距、横梁间距等参数对受压加筋板极限强度的影响,研究了不同材料屈服强度的变化对受压加筋板失效破坏模式的影响。(2)船体结构由于重物坠落、碰撞、搁浅等会产生局部凹痕损伤。本文归纳总结了凹痕损伤的各种形状函数形式,通过对加筋板中间跨度区域预置凹痕的方法,分析了凹痕对受压加筋板后屈曲行为的影响,分别考虑了凹痕形状、凹痕尺寸、凹痕深度、凹痕倾角和凹痕位置等主要参数的影响。(3)具有双层底和双层舷侧的大开口船体梁可以看做是由多个箱型梁组合而成。箱型梁在扭转载荷作用下发生失效破坏的过程中,同时承受着纯扭矩的作用和翘曲应力引起的翘曲弯矩的共同作用。本文通过建立简化箱型梁模型的方法,分析了船体箱型梁结构在扭转载荷作用下的极限破坏特性,研究了横向构件包括强横框、横舱壁对船体结构抵抗扭转载荷时所起到的作用。通过改变箱型梁加强筋的腹板高度和厚度,分析了加强筋对船体简化箱型梁扭转极限强度的影响。(4)对含带倾角裂纹的简化箱型梁在扭转载荷作用下的剩余极限强度进行了研究。通过非线性有限元法分析了裂纹尺寸和裂纹倾角两种重要参数对闭口箱型梁扭转屈曲破坏行为的影响。基于有限元计算的数值结果,通过曲线拟合的方法构造出了含带倾角裂纹的箱型梁剩余扭转极限强度的简化预测公式。(5)基于IACS共同规范,设计了一种含加筋的简化大开口箱型梁模型用来研究裂纹对大开口箱型梁扭转极限强度的影响。通过屈曲模态的形式对比分析了不同形式初始缺陷对大开口箱型梁扭转极限强度的影响。通过改变裂纹的位置和尺寸等参数,分析了单边裂纹和双边裂纹对大开口加筋箱型梁扭转破坏失效行为的影响。通过改变加筋的数量和加筋腹板厚度等参数,分析了加强筋对含裂纹大开口箱型梁扭转极限强度的影响。本文的创新点主要集中在以下几个方面:(1)基于非线性有限元结果,考虑不同材料屈服强度和板厚的影响,提出了单向受压加筋板极限强度修正的简化预测公式,把极限强度的预测结果误差由15%缩小到5%以内。分析了加强筋与带板之间的相对刚度与加筋板的失效模式之间的关系,给出了加筋板中加强筋与带板之间的相对刚度表达式。(2)通过归纳凹痕损伤变形函数形式,考虑了凹痕引起的加强筋侧向变形,给出了加筋板的凹痕损伤函数形式。通过分析凹痕尺寸、凹痕深度和凹痕倾角等参数的影响,提出了凹痕参数与加筋板极限强度的函数关系式。(3)对箱型梁在扭转载荷作用下的非线性屈曲大变形进行了分析,对箱型梁扭转破坏的失效机理进行了深入研究。通过能量法给出了考虑横舱壁影响的箱型梁等效扭转刚度表达式。对大开口箱型梁的扭转破坏机理进行了分析,发现大开口箱型梁扭转剪切大变形主要发生在舷侧板架区域。定性分析了加强筋和横框架对箱型梁抵抗扭转大变形过程中所起的作用,给出了横框架等效为舱壁的临界高度表达式。(4)通过分别考虑裂纹在船体简化箱型梁船底板和舷侧板不同位置时对箱型梁极限强度的影响,提出了有效剩余断面的概念。通过考虑预置裂纹与完整箱型梁扭转失效区域面积之间的关系,提出了失效区域损伤的概念。基于有效剩余断面和失效区域损伤的概念,结合净截面屈服理论,提出了单边裂纹和双边裂纹大开口箱型梁扭转剩余极限强度的预测公式。通过与有限元结果和10000TEU集装箱船分析结果对比验证了预测公式的有效性及在工程中的适用性。
二、散货船横舱壁破损情况的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、散货船横舱壁破损情况的研究(论文提纲范文)
(1)基于CATIA的三维船舶建模及破舱稳性计算(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.3.1 本文主要工作 |
1.3.2 本文创新点 |
1.4 论文结构 |
2 稳性计算原理及开发技术 |
2.1 坐标系定义 |
2.2 浮态计算原理 |
2.2.1 矩阵法求解完整浮态 |
2.2.2 矩阵法求解破损浮态 |
2.2.3 初稳性公式计算破损浮态 |
2.3 破损稳性计算原理 |
2.3.1 固定纵倾法计算 |
2.3.2 自由浮态法计算 |
2.4 自由液面修正 |
2.5 二次开发技术 |
2.5.1 Auto CAD开发方式介绍 |
2.5.2 Object ARX使用流程 |
2.5.3 CATIA二次开发 |
2.6 本章小结 |
3 船体建模优化 |
3.1 基于Object ARX的 AutoCAD型线插值 |
3.2 CATIA船体建模 |
3.2.1 船体线框建模 |
3.2.2 船体曲面建模 |
3.2.3 船体实体建模 |
3.3 本章小结 |
4 船舶舱室划分及建模 |
4.1 3D内壳边线特征提取及模型建立 |
4.2 船舱划分 |
4.2.1 货舱划分 |
4.2.2 边舱划分 |
4.2.3 首尾尖舱划分 |
4.3 基于知识工程的参数化 |
4.4 实例验证 |
4.5 本章小结 |
5 破损稳性计算及自由液面修正 |
5.1 浮态计算 |
5.1.1 完整浮态计算 |
5.1.2 破损浮态计算 |
5.2 大倾角破损稳性计算 |
5.2.1 最小稳性计算 |
5.2.2 程序实现及实例计算 |
5.3 基于舱室3D模型的自由液面修正 |
5.3.1 最大倾斜力矩计算 |
5.3.2 实例计算 |
5.3.3 规范计算值与3D模型计算结果对比 |
5.3.4 修正后的复原力臂曲线对比 |
5.4 程序多线程优化 |
5.4.1 浮态、稳性计算优化 |
5.4.2 自由液面修正程序优化 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)沿海敞口集装箱船直接计算研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 集装箱船结构屈服强度直接计算方法 |
2.1 舱段屈服强度直接计算方法 |
2.1.1 概述 |
2.1.2 结构模型基本要求 |
2.1.3 设计载荷 |
2.1.4 边界条件 |
2.2 2018 舱段DSA规范修订 |
2.2.1 规范修改内容 |
2.2.2 计算工况及强度衡准 |
2.3 全船屈服强度直接计算方法 |
2.3.1 舷外水载荷 |
2.3.2 平衡调整方法 |
2.3.3 边界条件 |
2.3.4 强度标准 |
2.4 局部屈服强度直接计算方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 目标船总体强度直接计算 |
3.1 沿海敞口集装箱船简介 |
3.1.1 概况 |
3.1.2 结构形式 |
3.2 舱段屈服强度分析 |
3.2.1 结构模型 |
3.2.2 计算工况 |
3.2.3 设计载荷 |
3.2.4 边界条件 |
3.2.5 结构加强及屈服强度评估 |
3.3 新规范对舱段结构强度直接计算的影响 |
3.3.1 计算工况及设计载荷变动对比 |
3.3.2 屈服强度分析 |
3.4 全船屈服强度分析 |
3.4.1 结构模型 |
3.4.2 基于波浪载荷预报的全船直接计算 |
3.4.3 基于坦谷波为等效设计波的全船直接计算 |
3.4.4 全船直接计算方法对比 |
3.5 舱段与全船有限元分析结果对比 |
3.5.1 方法对比 |
3.5.2 实船结果对比 |
3.6 本章小结 |
第4章 目标船局部结构强度直接计算 |
4.1 局部结构详细应力评估 |
4.1.1 舱口负角隅结构细化分析 |
4.1.2 水密横舱壁处底纵桁结构细化分析 |
4.2 集装箱船锚系泊强度直接计算 |
4.2.1 锚机基座及其加强结构强度 |
4.2.2 系泊设备基座及其加强结构强度 |
4.3 集装箱船系固力及系固局部强度直接计算 |
4.3.1 集装箱船系固力规范计算方法 |
4.3.2 目标船系固局部强度直接计算 |
4.4 本章小结 |
第5章 船体结构屈曲强度直接计算研究 |
5.1 2017 规范屈曲强度直接计算方法 |
5.1.1 一般要求 |
5.1.2 评估方法 |
5.1.3 屈曲衡准 |
5.2 2018 规范屈曲强度直接计算方法 |
5.2.1 参考应力计算方法 |
5.2.2 评估方法 |
5.2.3 屈曲衡准 |
5.3 实船屈曲对比分析 |
5.3.1 评估区域 |
5.3.2 计算工况 |
5.3.3 标准减薄厚度 |
5.3.4 屈曲利用因子 |
5.3.5 校核衡准 |
5.3.6 屈曲计算结果对比分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(3)基于合理分舱的船舶静水载荷优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 船舶分舱方案的研究现状 |
1.2.2 NAPA软件二次开发的研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 分舱方法 |
2.1 内壳形状 |
2.2 舱壁位置 |
2.2.1 规范要求的船舶分舱布置 |
2.2.2 根据设计经验确定分舱布置 |
2.2.3 全局搜索最优分舱布置 |
2.3 本章小结 |
第3章 散货船分舱优化设计数学模型 |
3.1 设计变量 |
3.2 目标函数 |
3.3 约束条件 |
3.3.1 舱长限制 |
3.3.2 完整稳性 |
3.3.3 破舱稳性 |
3.4 本章小结 |
第4章 NAPA软件介绍 |
4.1 宏的格式 |
4.2 常用的NAPA BASIC命令 |
4.3 NAPA Manager应用程序 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于穷举法的分舱优化计算 |
5.1 穷举法基本原理 |
5.2 基于穷举法的优化计算流程 |
5.3 实时浮态调整程序 |
5.3.1 实时浮态调整基本原理 |
5.3.2 浮态调整流程 |
5.3.3 实时浮态调整程序介绍 |
5.4 散货船优化计算分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于遗传算法的分舱优化计算 |
6.1 遗传算法基本原理 |
6.2 基于遗传算法的优化计算流程 |
6.3 散货船优化计算分析 |
6.3.1 完整工况下的计算结果分析 |
6.3.2 破舱工况下的计算结果分析 |
6.3.3 结果对比分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录——程序功能介绍 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(4)核发电船结构安全性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 波浪载荷研究现状 |
1.2.2 船体屈服屈曲强度研究现状 |
1.2.3 船体极限强度研究现状 |
1.3 核发电船结构信息 |
1.4 论文主要研究内容 |
第2章 核发电船波浪载荷预报与运动响应分析 |
2.1 概述 |
2.2 海浪统计资料与计算海况选取 |
2.3 三维线性波浪载荷预报 |
2.3.1 基于三维线性势流理论的波浪载荷 |
2.3.2 湿表面模型 |
2.3.3 计算参数的选取 |
2.3.4 单位波幅规则波下的载荷响应 |
2.3.5 长期分析与设计波的确定 |
2.4 三维非线性波浪载荷预报 |
2.4.1 基于三维非线性水弹性理论的波浪载荷 |
2.4.2 计算参数的选取 |
2.4.3 不规则波非线性载荷结果 |
2.4.4 长期分析结果 |
2.5 载荷与运动对比分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 核发电船屈服屈曲强度分析 |
3.1 概述 |
3.2 结构有限元分析 |
3.2.1 坐标系统 |
3.2.2 建模原则 |
3.2.3 模型建立整体范围 |
3.2.4 基本结构网络划分原则 |
3.2.5 材料腐蚀余量的选取 |
3.2.6 单元特性及边界条件 |
3.3 核发电船结构屈服屈曲强度结果 |
3.3.1 载荷工况 |
3.3.2 分析衡准 |
3.3.3 屈服强度评估 |
3.3.4 屈曲强度评估 |
3.4 本章小结 |
第4章 船舯反应堆舱段极限强度分析 |
4.1 概述 |
4.2 非线性有限元分析方法简介 |
4.2.1 有限元模型化技术 |
4.2.2 求解器选择 |
4.3 极限强度衡准条件 |
4.3.1 完整船极限强度衡准 |
4.3.2 破损船极限强度衡准 |
4.4 船舯反应堆舱段承载能力与载荷分析 |
4.4.1 反应堆舱段极限弯矩计算结果 |
4.4.2 静水弯矩计算结果 |
4.4.3 破损船舶波浪载荷预报计算 |
4.5 核发电船船体梁极限强度评估 |
4.5.1 完整船极限强度评估 |
4.5.2 破损船极限强度评估 |
4.6 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 |
(5)V型无压载水无人油船可行性论证及分舱优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义及目的 |
1.2 无人船舶简介 |
1.2.1 无人船舶概念 |
1.2.2 无人船舶发展现状 |
1.2.3 无人船舶发展趋势及面临问题 |
1.3 船舶压载水简介 |
1.3.1 压载水用处 |
1.3.2 压载水危害 |
1.3.3 压载水处理方式 |
1.4 无压载水船舶简介 |
1.5 本文研究内容及方法 |
2 无人船舶设计因素的分析 |
2.1 无人船舶必须遵守国际公约分析 |
2.1.1 国际海上人命安全公约 |
2.1.2 国际防止船舶污染公约 |
2.1.3 载重线公约 |
2.1.4 国际海上避碰规则 |
2.1.5 船级社规则 |
2.2 无人船舶是否应遵守国际公约分析 |
2.2.1 国际海上人命安全公约 |
2.2.2 国际防止船舶污染公约 |
2.2.3 载重线公约 |
2.3 基于国际公约的设计需求总结 |
2.4 无人船舶对船舶设计的影响 |
2.4.1 货物装卸方式 |
2.4.2 空船重量 |
2.4.3 排水量与主尺度 |
2.4.4 载货量 |
2.4.5 船体设计形式 |
2.4.6 总布置设计 |
2.4.7 船体结构 |
2.4.8 主机设备选型 |
2.4.9 船员 |
2.4.10 浮态与稳性 |
2.4.11 耐波性 |
2.4.12 总吨和净吨 |
2.4.13 船舶经济性 |
2.5 无人船舶设备增减 |
2.5.1 需移除的设备 |
2.5.2 需增加的设备 |
2.6 本章小结 |
3 无压载水无人船型的建立 |
3.1 船舶取消压载水系统的必要性 |
3.2 船型选定及原因 |
3.3 船型设计过程 |
3.3.1 主尺度分析与确定 |
3.3.2 V型船舶变换理论 |
3.3.3 船底倾角确定方式 |
3.3.4 甲板高度确定方式 |
3.4 船型特殊性分析及可行性论证 |
3.4.1 静水力计算 |
3.4.2 浮态及稳性计算 |
3.4.3 货舱舱容计算 |
3.4.4 最小干舷校核 |
3.4.5 剖面模数校核 |
3.4.6 阻力性能计算 |
3.5 本章小结 |
4 无压载水无人船的舱室布置及优化 |
4.1 舱室划分原则 |
4.2 舱室优化布置方法介绍 |
4.2.1 货舱内壳结构的参数化表达方法 |
4.2.2 货舱内壳结构的舱容计算方法 |
4.3 舱室优化数学模型建立 |
4.3.1 舱室优化的目标函数 |
4.3.2 舱室优化的设计变量 |
4.3.3 舱室优化的约束条件 |
4.4 粒子群算法应用及改进 |
4.4.1 粒子群算法简介 |
4.4.2 多目标粒子群算法 |
4.4.3 多目标粒子群算法的应用及改进 |
4.4.4 多目标粒子群算法的计算过程及结果分析 |
4.4.5 方法有效性验证 |
4.4.6 单目标分析 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
(6)空中爆炸载荷作用下船体结构动态响应及剩余强度研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状与进展 |
1.2.1 空中爆炸国内外研究现状与进展 |
1.2.2 船体极限强度国内外研究现状与进展 |
1.2.3 箱型梁结构国内外研究现状与进展 |
1.3 论文研究内容和研究方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 论文的创新点 |
第2章 空中爆炸和船体极限强度理论与数值仿真方法研究 |
2.1 引言 |
2.2 空中爆炸理论 |
2.2.1 空中爆炸冲击波传播理论 |
2.2.2 空中接触爆炸载荷作用下结构破口尺寸理论计算 |
2.3 空中爆炸数值仿真有效性计算 |
2.3.1 MSC.Dytran欧拉方程求解基本理论 |
2.3.2 空中爆炸冲击波数值模拟研究 |
2.3.3 接触爆炸计算精度验证 |
2.4 舱段剩余强度理论研究 |
2.4.1 舱段剩余强度理论方法研究 |
2.4.2 舱段剩余强度有限元方法研究 |
2.5 本章小结 |
第3章 空中爆炸载荷作用下舰船结构动态响应研究 |
3.1 引言 |
3.2 甲板接触爆炸船体结构动态响应研究 |
3.2.1 甲板接触爆炸有限元模型 |
3.2.2 甲板接触爆炸动态响应研究 |
3.2.3 甲板接触爆炸载荷作用下甲板破口尺寸预报 |
3.3 舱室内部爆炸载荷动态响应研究 |
3.3.1 舱室内部爆炸有限元模型 |
3.3.2 舱室内部爆炸载荷动态响应研究 |
3.3.3 舱室内部爆炸舱室结构吸能预报 |
3.4 本章小结 |
第4章 空中爆炸载荷作用后舱段剩余强度研究 |
4.1 引言 |
4.2 甲板接触爆炸作用后舱段剩余强度研究 |
4.2.1 有限元模型 |
4.2.2 计算工况 |
4.2.3 甲板接触爆炸作用后舱段剩余强度研究 |
4.3 舱室内部爆炸作用后剩余强度研究 |
4.3.1 有限元模型 |
4.3.2 不同炸药当量对舱段极限强度影响研究 |
4.3.3 不同炸药位置对舱段极限强度影响研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 新型纵向箱型梁抗爆能力数值仿真研究 |
5.1 引言 |
5.2 舱段模型建立 |
5.2.1 箱型梁设计 |
5.2.2 新型箱型梁结构舱段有限元模型 |
5.2.3 计算工况 |
5.3 舱室内部爆炸载荷作用下新型箱型梁结构动态响应研究 |
5.3.1 舱室内部爆炸冲击波传播规律研究 |
5.3.2 新型箱型梁结构舱段应力研究 |
5.3.3 舱室内部爆炸吸能研究 |
5.3.4 舱室内部爆炸加速度研究 |
5.3.5 舱室内部爆炸位移对比 |
5.3.6 舱室内部爆炸破损区域研究 |
5.4 新型箱型梁结构舱段舱室内部爆炸作用后剩余强度对比 |
5.4.1 计算模型 |
5.4.2 新型箱型梁结构舱段极限承载能力研究 |
5.4.3 新型箱型梁结构舱段极限状态研究 |
5.4.4 新型箱型梁结构舱段剩余强度研究 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(7)基于HCSR和CSR-OT的油船直接计算研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题研究背景及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 有限元法及其在船舶中的应用 |
1.3.2 HCSR规范 |
1.4 论文主要内容 |
第2章 船体结构屈服强度直接计算方法研究 |
2.1 第四强度理论及强度屈服准则 |
2.2 舱段模型直接计算要求 |
2.2.1 结构模型 |
2.2.2 计算工况分析 |
2.2.3 设计载荷 |
2.2.4 边界条件 |
2.2.5 强度衡准 |
2.3 局部结构详细应力评估 |
2.3.1 详细应力评估区域的确定 |
2.3.2 局部细化模型 |
2.3.3 载荷工况与边界条件 |
2.3.4 详细应力衡准 |
2.4 本章小结 |
第3章 船体结构屈曲强度直接计算研究 |
3.1 结构稳定性理论 |
3.1.1 定义 |
3.1.2 稳定性判断准则 |
3.1.3 板格的稳定性 |
3.1.4 板的后屈曲性能 |
3.2 规范屈曲计算方法分析 |
3.2.1 参考应力计算方法 |
3.2.2 屈曲评估方法 |
3.3 结构屈曲能力 |
3.3.1 加筋板 |
3.3.2 非加筋板 |
3.3.3 加强筋 |
3.4 规范屈曲衡准 |
3.4.1 屈曲利用因子 |
3.4.2 评估准则 |
3.5 本章小结 |
第4章 实船结构强度直接计算分析 |
4.1 实船资料 |
4.2 有限元结构模型 |
4.2.1 模型范围 |
4.2.2 坐标系 |
4.2.3 材料参数 |
4.2.4 单元特性 |
4.3 载荷与边界条件 |
4.4 计算工况 |
4.5 计算结果及分析 |
4.5.1 评估范围 |
4.5.2 屈服强度计算结果分析 |
4.5.3 屈曲强度计算结果分析 |
4.5.4 舱段模型加强及其加强后计算结果 |
4.5.5 详细应力评估 |
4.6 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
(8)基于分舱的船体梁静水载荷综合优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 船舶分舱方案的研究现状 |
1.2.2 NAPA软件二次开发的研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 油船分舱优化设计数学模型 |
2.1 优化模型 |
2.2 优化参数 |
2.3 优化目标 |
2.4 约束条件 |
2.4.1 舱长大小 |
2.4.2 完整稳性 |
2.4.3 破舱稳性 |
2.4.4 溢油量参数 |
2.4.5 液舱晃荡 |
2.5 小结 |
第3章 基于“穷举法”的分舱优化计算 |
3.1 “穷举法”基本原理 |
3.2 “穷举法”分舱计算 |
3.2.1 NAPA简介和二次开发原理 |
3.2.2 NAPA软件中的船舶建模 |
3.2.3 二次开发程序计算流程 |
3.2.4 二次开发程序功能介绍 |
3.3 “穷举法”计算结果分析 |
3.3.1 舱长限制为0.2L |
3.3.2 舱长限制为0.17L |
3.3.3 结果对比分析 |
3.4 小结 |
第4章 基于遗传算法的分舱优化计算 |
4.1 遗传算法基本原理 |
4.2 遗传算法分舱计算流程 |
4.2.1 定义横舱壁位置 |
4.2.2 更新空船重量分布 |
4.2.3 计算静水弯矩 |
4.2.4 基于遗传算法优化 |
4.3 遗传算法计算结果分析 |
4.3.1 舱长限制为0.2L |
4.3.2 舱长限制为0.17L |
4.3.3 结果对比分析 |
4.4 “穷举法”和遗传算法计算结果对比 |
4.5 小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(9)内河沥青船热应力参数敏感性及疲劳强度分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究现状 |
1.3 主要研究内容与研究方法 |
第2章 温度应力及疲劳强度的计算原理 |
2.1 温度场和温度应力问题概述 |
2.1.1 温度场的基本概念 |
2.1.2 热传导微分方程 |
2.1.3 稳态温度场的有限元计算方法 |
2.1.4 温度应力有限元计算过程 |
2.2 船舶结构的疲劳评估方法简介 |
2.2.1 S-N曲线 |
2.2.2 疲劳累积损伤 |
2.2.3 应力范围的长期分布 |
2.2.4 基于断裂力学的方法 |
2.3 疲劳强度评估的简化方法和直接计算法 |
2.3.1 疲劳强度评估的简化方法 |
2.3.2 疲劳评估的直接计算方法 |
2.4 热点应力法简介 |
2.5 本章小结 |
第3章 内河沥青船热应力参数敏感性分析 |
3.1 内河沥青船船体结构概述 |
3.2 船体结构有限元模型 |
3.2.1 船体模型 |
3.2.2 材料参数 |
3.3 温度场计算 |
3.3.1 热应力边界条件 |
3.3.2 结构模型边界条件 |
3.3.3 计算工况 |
3.3.4 温度场计算结果 |
3.4 载荷计算 |
3.4.1 波浪弯矩计算 |
3.4.2 水动压力 |
3.4.3 船舶运动加速度 |
3.4.4 舱内货物压力 |
3.5 结构强度计算 |
3.5.1 载荷施加 |
3.5.2 许用应力衡准 |
3.5.3 应力结果以及强度校核 |
3.6 船体热应力强度敏感性分析 |
3.6.1 无热应力时船体强度计算 |
3.6.2 热应力对于船体受力影响 |
3.7 热应力敏感性分析 |
3.7.1 隔热层厚度改变对温度影响 |
3.7.2 隔热层厚度改变对应力影响 |
3.7.3 沥青温度改变对于应力影响 |
3.7.4 环境参数改变对于应力影响 |
3.8 舷侧破损后船体结构应力影响 |
3.8.1 载荷施加 |
3.8.2 破舱后船体结构应力计算及结果分析 |
3.9 本章小结 |
第4章 基于名义应力法的纵骨节点疲劳分析 |
4.1 名义应力法概述 |
4.2 纵骨节点疲劳校核 |
4.2.1 疲劳校核部位的选择 |
4.2.2 应力范围计算 |
4.2.3 Weibull分布形状参数 |
4.2.4 应力范围的合成 |
4.2.5 S-N曲线的选择 |
4.2.6 累积损伤度计算 |
4.3 本章小结 |
第5章 船体热点结构疲劳分析 |
5.1 热点应力法疲劳分析理论 |
5.2 热点应力的计算 |
5.3 基于热点应力法的纵骨节点疲劳分析 |
5.3.1 L1 纵骨模型的建立 |
5.3.2 网格细化要求 |
5.3.3 L1纵骨节点热点应力范围 |
5.3.4 累积损伤度计算 |
5.4 基于热点应力法的底边舱折角点疲劳分析 |
5.4.1 底边舱折角模型的建立 |
5.4.2 网格细化要求 |
5.4.3 累积损伤度计算 |
5.4.4 计算结果比较 |
5.4.5 名义应力法和热点应力法计算结果分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 主要研究工作及结论 |
6.2 研究工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文和取得的研究成果 |
致谢 |
(10)受损船体结构剩余极限强度研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.2.1 极限强度数值研究 |
1.2.2 极限强度试验研究 |
1.3 完整船体板和加筋板受压极限强度研究 |
1.4 损伤船体结构的极限强度研究 |
1.4.1 含裂纹损伤船体极限强度研究 |
1.4.2 含凹痕损伤船体极限强度研究 |
1.5 论文的主要目的和研究内容 |
1.6 论文的组织结构 |
第二章 单向受压加筋板极限强度预测公式研究 |
2.1 引言 |
2.2 加筋板极限强度预测 |
2.3 结构模型的非线性有限元分析 |
2.3.1 有限元模型 |
2.3.2 边界条件 |
2.3.3 初始缺陷 |
2.4 有限元结果对比分析 |
2.4.1 扁钢加筋板 |
2.4.2 T型材加筋板 |
2.4.3 加筋板横梁和纵骨间距的影响 |
2.4.4 加筋腹板高度的影响 |
2.4.5 受压加筋板预测公式 |
2.5 失效破坏模式研究 |
2.6 本章小结 |
第三章 凹痕影响下单向受压加筋板剩余极限强度研究 |
3.1 引言 |
3.2 加筋板有限元模型 |
3.3 凹痕形状的影响 |
3.4 凹痕引起的加筋侧向变形 |
3.5 凹痕损伤对受压加筋板极限强度的影响 |
3.5.1 凹痕尺寸和深度的影响 |
3.5.2 凹痕转动角度的影响 |
3.5.3 凹痕沿加筋板纵向和横向位置的改变 |
3.6 本章小结 |
第四章 箱型梁扭转极限强度研究 |
4.1 引言 |
4.2 薄壁梁的约束扭转 |
4.3 简化箱型梁模型 |
4.4 箱型梁扭转特性 |
4.4.1 板厚对箱型梁极限强度的影响 |
4.4.2 横框架对箱型梁极限强度的影响 |
4.4.3 箱梁横截面长宽比的影响 |
4.4.4 加筋对箱型梁扭转极限强度的影响 |
4.5 模型试验对比 |
4.5.1 横舱壁对试验模型扭转极限强度的影响 |
4.5.2 加筋对Tanaka箱型梁扭转极限强度的影响 |
4.5.3 船体梁双层舷侧板间距的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 变倾角裂纹损伤下船体箱型梁极限强度研究 |
5.1 引言 |
5.2 箱型梁有限元模型 |
5.3 扭转弯曲下箱型梁极限强度研究 |
5.4 箱型梁极限强度简化预测公式 |
5.5 本章小结 |
第六章 含裂纹船体大开口箱型梁的剩余扭转极限强度研究 |
6.1 引言 |
6.2 带裂纹大开口箱型梁简化模型 |
6.2.1 大开口箱型梁几何模型 |
6.2.2 有限元模型网格大小敏感性分析 |
6.2.3 初始缺陷模拟 |
6.2.4 材料属性分析 |
6.3 大开口箱型梁有限元分析 |
6.3.1 单边裂纹的影响 |
6.3.2 双边裂纹影响 |
6.3.3 加强筋的影响 |
6.4 10000 TEU集装箱船 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文的创新性 |
7.3 进一步研究工作展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
四、散货船横舱壁破损情况的研究(论文参考文献)
- [1]基于CATIA的三维船舶建模及破舱稳性计算[D]. 贾清振. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]沿海敞口集装箱船直接计算研究[D]. 蔡雨萌. 武汉理工大学, 2020(08)
- [3]基于合理分舱的船舶静水载荷优化[D]. 韩晓可. 上海交通大学, 2020(01)
- [4]核发电船结构安全性分析[D]. 嵩贺兴. 哈尔滨工程大学, 2019(06)
- [5]V型无压载水无人油船可行性论证及分舱优化[D]. 韩静. 大连海事大学, 2019(06)
- [6]空中爆炸载荷作用下船体结构动态响应及剩余强度研究[D]. 曹广博. 江苏科技大学, 2019(03)
- [7]基于HCSR和CSR-OT的油船直接计算研究[D]. 许博方. 武汉理工大学, 2019(07)
- [8]基于分舱的船体梁静水载荷综合优化[D]. 顾柳婷. 上海交通大学, 2019(06)
- [9]内河沥青船热应力参数敏感性及疲劳强度分析[D]. 钟梓锋. 江苏科技大学, 2019(03)
- [10]受损船体结构剩余极限强度研究[D]. 敖雷. 上海交通大学, 2018