基于完整船体极限强度和搁浅剩余强度的协调共同结构规范对比分析

文章基于Smith法,根据国际船级社协会发布的2013版协调共同结构规范(HCSR)中破损模型、失效模式和载荷模型,考虑材料屈服、结构单元屈曲及后屈曲的特性,应用FORTRAN程序设计语言编写船体极限强度计算程序,以某76000吨散货船为算例,对完整船体的极限强度进行计算,对搁浅状态下破损船体的剩余强度进行计算并校核承载能力。通过在中拱和中垂工况下与其他规范的对比验证,2013版HCSR指定的剩余强度校核公式及船体梁载荷计算公式中选取的安全系数要求更高,校核更严格。

基于协调共同规范的船体加筋板结构的优化设计方法

基于协调共同规范,讨论船舶中剖面典型加筋板形式、优化问题和优化策略,编写优化设计程序。实船算例校核表明,在保持结构总钢重,同时满足规范要求的条件下,优化后的加筋板结构的屈曲能力有所提高,船体剖面的总体结构性能得到进一步改善。

基于拓扑优化的油船货舱结构设计研究

研究油船货舱结构拓扑优化设计和普通构件级结构拓扑优化设计的不同点:如设计变量数目多、约束条件多、计算工况多以及计算工况之间应变能差异等。为使普通计算机也能运行舱段结构拓扑优化计算并得到清晰拓扑构型的结果,有必要对舱段拓扑优化设计的优化对象、单元类型、初始板厚、工具方法、约束条件、体积分数、工况加权权值等主要控制参数进行研究。文中给出工程上适用的舱段拓扑优化基结构建模方法和计算方法,并以某一单纵舱壁型VLCC为例,分别采用SIMP法和BESO法给出舱段主要支撑结构拓扑优化的清晰构型。

散货船重压载舱横舱壁底凳与内底连接处结构加强方案研究

针对大型散货船横舱壁底凳与内底连接处的应力集中及疲劳问题,基于散货船、油船协调共同结构规范(CSR-H)要求,通过有限元法对该热点区域的应力水平及疲劳寿命进行评估和分析。以某大型散货船重压载舱横舱壁底凳与内底连接处为例,探讨了多种结构加强方案,提出了较优的加强方案,为后续CSR-H散货船结构设计提供了参考。

基于规范计算的油船中剖面优化设计

为降低船舶造价,最大限度地实现船舶的轻量化设计,基于船体尺寸优化的思想,以油船中剖面结构为研究对象,采用法国船级社规范计算工具Mars2000对油船中剖面进行结构定义和载荷计算,通过优化分析软件ISIGHT集成设计变量、约束条件、目标函数,建立参数数据流;开发基于协调共同结构规范(Harmonized Common Structure Rules,HCSR)计算的船舶尺寸优化系统,获得油船中剖面结构设计方案。优化后中剖面面积比原始设计减少6.4%,实现油船的轻量化设计。

浅谈初稳性高在油船共同结构规范疲劳分析中的应用

对比初稳性高(GM)的取值方法在油船共同结构规范(CSR-OT)和协调版共同结构规范(CSR-H)中的差异,分析初稳性高与船体构件疲劳寿命的关系:初稳性高与船体构件疲劳寿命负相关。统计分析不同船型的实际初稳性高与规范缺省计算值的差异,对于B/D较小的"窄高型"油船,装载手册中经修正的初稳性高与规范缺省计算值的差异较大。通过某"窄高型"巴拿马最大型油船计算案例说明,选择装载手册中经修正的初稳性高可显著提高疲劳寿命计算结果,从而简化节点设计或减小构件尺寸。

基于温度场和共同规范的船体结构强度分析

总结船体结构热应力的计算方法,基于热平衡理论研究某灵便型油船装货温度80℃时的温度场。计算基于内底板设计的许用货物密度。计算强框的屈服和屈曲强度。计算结果显示,叠加协调共同结构规范(Harmonized Common Structural Rules,HCSR)载荷后,温度场引起的热应力会造成舭部结构变形,总应力较大的增加可引起结构屈服和屈曲失效。因此,即使温度小于80℃,也应当在设计时适当考虑温度场影响。研究方法简单快捷,具有重要的工程技术意义。