上层建筑一体化船型的船体梁总纵强度计算方法研究

目前许多船型进行上层建筑一体化结构设计,把上层建筑和主船体连成一体,舷侧线型从主船体一直延伸到上层建筑甲板。在按现有规范进行船体梁总强度校核时,会遇到如何计算包含上层建筑的船体梁剖面模数和总强度应力等问题。文章引入了上层建筑面积折减系数和上层建筑有效度系数,建立了它们之间的数值关系,给出了上层建筑一体化船型的上层建筑船体梁横剖面参数和参与总强度有效度的工程计算方法,可应用于该类船型的设计计算和船体梁总强度校核。

上层建筑一体化船型有效度与应力预报

[目的]给出一种快速准确地估算含上层建筑船型总纵弯曲应力的方法。[方法]在前人研究的基础上,以某典型一体化上层建筑船型为对象,采用有限元数值仿真计算方法,对多种不同上层建筑的船舶进行有限元建模计算,结合3种定义方法计算上层建筑有效度,与采用常用的上层建筑有效度简化计算公式(英国劳氏规范经验公式、俄罗斯公式1、俄罗斯公式2)的结果进行对比。[结果]结果表明,这些简化计算公式在上层建筑中部区域附近的有效度预报值差别不大,与有限元值较为接近,但在远离中部区域时误差较大。而对不同长度、高度、厚度的有效度计算结果的对比表明,俄罗斯公式1计算得到的有效度与第3种定义方法的结果吻合度高,其与该定义方法结合后预报的应力值与有限元计算结果误差小。[结论]所提方法可作为一体化上层建筑船型船体梁弯曲应力的预报方法之一。

开孔群式上层建筑一体化船型多重突变结构计算分析

从开孔群式上层建筑一体化船型存在的阶梯型断层式上层建筑、密集大开孔群和左右舷外板不对称等多重突变结构出发,借助三维有限元分析技术,以船体梁横剖面惯性矩和船底外板剖面模数等船体梁剖面固有特性参数为设计切入点,探讨多重突变结构对船体梁总纵强度设计的影响和各甲板层构件对船体梁剖面惯性矩的贡献。此类船型大多负有在高航速、高海况条件下开展临危作业的使命,因此从工程实际的角度实现总体装载与船体结构设计的互动反哺式设计是首要任务。基于船体梁剖面惯性矩贡献的船舶设计方法可为此类船型的工程设计提供参考。