54000散貨船強度結(jié)構(gòu)設(shè)計【文獻綜述】

《54000散貨船強度結(jié)構(gòu)設(shè)計【文獻綜述】》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、畢業(yè)設(shè)計文獻綜述船舶與海洋工程54000散貨船強度結(jié)構(gòu)設(shè)計一、前言自從20世紀(jì)50年代中期，由遮蔽甲板船發(fā)展而來的散貨船技入營運以來，散貨船隊經(jīng)過五十多年的發(fā)展，已經(jīng)成為世界海上運輸中一股舉足輕重的運輸力量。在國際航運業(yè)中，散貨船運輸占貨物運輸?shù)?0%以上。由于貨運量大，貨源充足，航線固定，裝卸效率高等因素，散貨船運輸能獲得良好的經(jīng)濟效益，散貨船已成為運輸船舶的主力軍[1-2]。隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，散貨船運輸仍將保持較高的增長勢頭[3]。根據(jù)中國船舶工業(yè)經(jīng)濟研究中心的預(yù)測，2011~2015年需求總量高達10290萬載重噸，年均需求量為2058萬載重噸。按載重量大小

2、可將散貨船分為五種代表船型，即2萬～3.5萬噸小靈便型、3.5萬～5萬噸大靈便型、6萬～8萬噸巴拿馬型、10萬～18萬噸好望角型和20萬噸以上超大型散貨船[4]。按所載貨物比重分可以分為三類：(1)BC-A類是為運輸比重1噸每立方米以上的干散貨(如鐵礦石)而設(shè)計的能隔艙裝運的散貨船；(2)BC-B類是為運輸比重1噸每立方米以上的干散貨(如煤炭)且能在所有貨艙積載而設(shè)計的散貨船；(3)BC-C類是為運輸比重1噸每立方米以下的干散貨(如谷物)而設(shè)計的散貨船[5]。二、正文在散貨船建造方面，我國具有一定的優(yōu)勢，我國散貨船的開發(fā)設(shè)計已達到一定水平，擁有較強的船體加工裝配能力

3、和配套能力，也積累了較多的生產(chǎn)經(jīng)驗。早在2000年上海研究設(shè)計院就對52300DWT的雙殼散貨船的進行了開發(fā)設(shè)計。雖然雙殼體散貨船的空船重量和建造成本有所增加，但是，相較于傳統(tǒng)典型散貨船雙殼體船具有良好的安全、經(jīng)濟和運營優(yōu)勢[11]。在此基礎(chǔ)上，上海船舶研究設(shè)計院又陸續(xù)開發(fā)出53500t、53800t、54000t等系列靈便型雙殼散貨船。該船型及其衍變船型的開發(fā)成功，具有十分良好的經(jīng)濟和社會效益。2001年張曉彤就50000DWT散貨船運用美國船級社(ABS)開發(fā)的SAFEHULL系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度分析，包括模型的建立、對模型進行加載荷和邊界條件、求解模型、后處

4、理等步驟[13]。應(yīng)用ABSSAFEHULL軟件，可使工廠規(guī)范設(shè)計的基礎(chǔ)上，對散貨船進行有限元強度計算，并對貨艙段各板架進行有效評估，可以局部增加板材及筋板的規(guī)格，達到優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，使空船重量達到最輕。2006年上海船舶研究設(shè)計院自主研發(fā)設(shè)計了滿足CSR的57000DWT單殼散貨船。研究人員通過有限元方法進行分析，比較了CSR與BV船級社散貨船規(guī)范。結(jié)果證明CSR對腐蝕余量、鋼級及局部強度與疲勞的要求都大于BV船級社的規(guī)定。2006年謝大明等人以某73000DWT巴拿馬型營運散貨船為研究對象，通過細化有限元分析計算得出該船貨艙區(qū)域橫艙壁結(jié)構(gòu)損壞的根源是設(shè)計結(jié)構(gòu)計算應(yīng)

5、力超過許用值，對重壓載艙橫艙壁區(qū)域提出中間槽條加深方案來減少應(yīng)力集中。證明運用有限元分析可以有效地對于橫艙壁和底凳頂板這樣的關(guān)鍵部位進行強度校核，通過改善該處節(jié)點的設(shè)計，達到降低應(yīng)力集中的目的[15]。由于近幾年貿(mào)易量的攀升，港口運輸成為了一大難題，于是對江河聯(lián)運的船型研究是未來散貨船的一個趨勢，此類船型受航線影響，具有寬深比大，吃水小的特點。其中2008年王國強、詹明珠就上海船舶研究設(shè)計院設(shè)計45000DWT的江海直達散貨船的結(jié)構(gòu)設(shè)計中的設(shè)計特點、強度計算作了介紹和分析。它不單適應(yīng)遠海和內(nèi)河運輸而且對經(jīng)濟性指標(biāo)的控制也比較重視，是集實用性、經(jīng)濟性、安全性于一體的船

6、型[16]。福建省輪船公司根據(jù)航道特點，在其建造的寬淺吃水4.5萬噸級散貨船的結(jié)構(gòu)設(shè)計中特別考慮了通過可控鰭操作來控制的航態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)，能夠顯著提高船舶操縱性能和安全性能的襟翼舵，同時也對主機選型的因素，投資效益的分析測算等作了研究[17]。為了適應(yīng)船東對散貨船不同功能的需求，焦宇清等人對12000DWT多用途散貨船作了開發(fā)設(shè)計。本船型不同于常規(guī)散貨船，兼?zhèn)淞松⒇洿投嘤猛敬奶卣鳎渲魈攸c是尺度和噸位不大，但是功能多、設(shè)備多、布置緊湊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滿足船東多種貨運需求。2008年上海研究設(shè)計院李昆侖、張卓等人根據(jù)船舶、航運市場的發(fā)展動態(tài)，對57000DWT大靈便型散貨

7、船作了結(jié)構(gòu)強度的分析。該船型的研制開發(fā)，能夠適應(yīng)我國絕大多數(shù)港口，必將成為我國北煤南運工程的主力船型。該型船的設(shè)計建造成功，為我國造船工業(yè)在世界上贏得了良好聲譽，證明我國的散貨船設(shè)計和建造水平是世界一流的，經(jīng)濟和社會效益十分顯著[18]。2010年上海船舶設(shè)計研究院做了82000DWT散貨船結(jié)構(gòu)強度有限元分析，首先根據(jù)2005年美國船級社規(guī)范，評估母型船的結(jié)構(gòu)強度。其次根據(jù)散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范2008版及2009版，對開發(fā)的新船型進行了貨艙結(jié)構(gòu)的整體有限元分析和疲勞敏感區(qū)域精細網(wǎng)格有限元分析。計算結(jié)果表明，母型船的結(jié)構(gòu)強度滿足舊的規(guī)范要求，但是應(yīng)用到新船型上它的的