复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估方法研究

由于使命或功能要求的不同,有些船型具有复杂的舱室划分和结构,其节点的结构形式和数量众多,在设计分析过程中发现节点的应力集中和疲劳问题突出.因而,在对具有复杂舱室的船舶进行疲劳强度评估时,需要考虑的疲劳校核部位相应增多.针对疲劳校核部位选取的问题,本次研究提出基于全船有限元基本网格节点进行疲劳节点筛选的方法.另外,本文以由上述筛选方法筛选出的船舶强框架结构位置处的热点为例,给出了该结构处圆弧过渡位置的4种细化方式;并参照中国船级社2015版《船体结构疲劳指南》,给出了复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估的整套方法.

船舶复合材料上层建筑替代设计

目前我国科研工作者对复合材料在船舶上层建筑中实际模型的应用研究很少,且船舶复合材料上层建筑的结构设计研究缺乏相关规范依据。文章基于钢制船舶及小型复合材料船舶的设计规范,研究了船舶复合材料上层建筑有效替代钢质上层建筑的方法。复合材料上层建筑的性能评估结果证实了该替代设计方法的可行性。研究结果表明:研究所得的钢质上层建筑等效替代设计方案,达到了很好的结构减重效果,约减重33.25%。

艉锚装置人字架结构优化

在对某船的艉锚收放装置进行结构强度评估的过程中发现:艉锚收放装置的人字架结构在靠近艉部的后侧平板折角位置处应力集中问题十分严重,初始设计方案无法满足结构强度的设计要求。依据人字架结构的结构形式和特点,给出结构优化方案;考虑艉锚收放装置结构重量的设计要求,给出人字架结构合理的优化范围和结构尺寸。该人字架结构优化方案在保证满足结构强度设计要求的同时,能很好地保证满足结构增重不宜过大的设计要求。

船体结构疲劳评估直接计算的简化方法

基于疲劳谱分析方法,分析了波浪谱曲线及船体结构应力响应函数曲线的特征,提出了船体结构计算频率的筛选方法;根据经过筛选后的计算频率,提出了船体结构应力响应函数曲线形状的快速识别和确定方法;同时结合船体结构浪向疲劳累积损伤度的计算方法,提出了船体结构疲劳评估直接计算的简化方法.结果表明:该简化方法可以在很大程度上对船体结构的优化计算过程进行简化,且能达到很好的误差控制;采用该简化方法与采用全频率谱分析方法得到的计算结果间的误差可控制在最大不超过2.6%.