系泊拖带设备船体加强结构的强度分析

带缆桩和导缆孔在船舶系泊、拖带作业中通常会受到很大的载荷作用,在船舶设计过程中有必要对系泊、拖带设备的支撑结构进行强度分析。以MSC.PATRAN/NASTRAN为平台,根据船体尾部甲板的结构形式、系泊和拖带设备布置以及船体结构加强形式建立船体局部有限元模型,通过对不同设计方案下的支撑结构进行计算,分析比较导缆孔、带缆桩区域船体加强结构的应力分布情况,并着重对导缆孔区域的加强形式进予以考虑,以期为系泊、拖带设备加强结构的强度校核和优化设计提供一定的参考。

船体结构在预载荷作用下的瞬态响应分析

以MSC.PATRAN/NASTRAN为平台,根据某舰船船体的主要参数、垂直发射系统基座布置以及结构形式建立船体和基座结构有限元模型,选用预应力-动力分析求解方法进行预载荷作用下的瞬态响应计算,着重分析垂发装置基座结构及附近主要船体结构的应力分布,分析基座结构的动力放大效应。推荐导弹发射等引起的冲击荷载的时程曲线类型及持续时间。

嵌入式多波束声呐船体大开口加强结构优化研究

开口处的船体结构强度分析与评估是船舶设计与建造过程中的关键环节。采用有限元法建立某船体结构数值模型,结合强度校核规范,进行船体底部嵌入式多波束声呐大开口区域的船体结构强度分析。结果表明,开口区域船体结构的强度、加强结构型式的设计等在设计过程中应引起足够的重视。设计5种开口加强方案,通过对比总结了开口纵向位置、内凹槽直角或转圆过渡型式等因素对结构强度的影响特点。通过上述研究可知,横向开口对船体加强结构的强度影响更大,对横向开口处纵向构件进行多方案优化设计可有效掌握目标区域结构的应力分布变化及受力特点。最后提出一种较佳的设计方案,既有利于提高船体结构的强度,又便于设备的安装。

复合材料舱段静水内压试验和有限元分析

在玻璃纤维增强复合材料船体结构的设计中,基于模型试验和有限元分析相结合的方式开展结构性能评估与验证非常重要。以硬壳式玻璃纤维增强复合材料结构为研究对象,设计缩尺比为1∶3的模型并开展灌水静载试验,研究玻璃纤维增强复合材料结构在加载-卸载工况下的变形和水密性,获得了典型结构在不同工况下的变形特点。基于试验数据反演近似得到模型支撑结构的刚度特性,在此基础上以MSC.PATRAN/NASTRAN为平台进行有限元分析并与试验数据比较,研究表明玻璃纤维增强复合材料舱段模型在载荷作用下结构完好且具有良好的水密性,整体变形较小;基于试验数据反演模拟边界条件下的有限元计算值与试验值吻合度总体可接受,该方法可为同类型舱段模型试验有限元验证提供参考。

船舶结构典型节点的优化分析

以船舶结构中的纵骨穿越强横梁和纵骨穿越扶强材2种典型节点为研究对象,以初步给定的1组设计尺寸为基准,在大型通用有限元软件ABAQUS中建立研究对象的有限元模型并进行计算,通过对不同补板形式和不同扶强材形式下节点应力的数值比较,研究局部结构形式对应力分布的影响,分析载荷作用下各节点形式的最大应力以及相互之间的应力变化百分比,从而给出了优化的节点形式,以供实际建造参考。

船舶典型节点疲劳强度试验及S-N曲线拟合方法研究

疲劳评估的关键问题是S-N曲线的选取,对于某些结构复杂的大型船舶特有的结构形式,现有规范没有合适的SN曲线。为了更合理准确地进行结构疲劳强度研究,本文选取某型具有复杂结构的船舶,用实尺度模型试验的方法研究几种典型节点的S-N曲线特性。通过全船有限元谱分析疲劳强度计算,筛选出疲劳问题重点关注区域,确定模型试验部位;根据疲劳问题严重区域的实船结构,设计加工典型节点实尺度疲劳试验模型;确定多个加载工况,进行典型节点疲劳强度试验,获取典型节点多种载荷工况下的疲劳寿命值,在此基础上,研究得到各节点S-N曲线及P-S-N曲线;应用试验所得P-S-N曲线,对船体典型节点部位进行疲劳强度评估,并与规范S-N曲线结果进行了对比,指出了它们的差异。

测量船基于规范与直接计算的波浪载荷设计值对比分析

针对某测量船,考虑到其特殊的船型特点,基于不同的船级社规范和直接计算法求得波浪载荷,进行对比分析,研究规范的适用性。通过修正分离系数、分布系数和波浪载荷设计均值,最终确定该综合测量船的波浪载荷设计值。

国内船用铝-钢爆炸复合过渡接头应用现状及展望

铝-钢爆炸复合过渡接头在船体设计建造中的应用日趋广泛,以常用的铝-铝-钢、铝-钛-钢两种材料组合为主要对象,对爆炸复合技术进行扼要介绍,分析过渡接头的基本性能特点,论述我国铝-钢过渡接头的材料体系、标准体系和焊接工艺方面的研究进展,分析铝-钢爆炸复合过渡接头在应用中存在的典型问题,指出应进一步完善现有铝-钢爆炸复合过渡接头的性能验证、焊接工艺、腐蚀防护等方面的要求,确保材料应用的安全可靠.