文档介绍：¨%——!匣峥杖掌冢!猧噬年隆!唬鳌日期一午餴生—G、上海交通大学暨沪东中华造船集团博士后研究鞅ǜ大型集装箱船痘劳强度直接卜算研究秦洪德编号
大型集装箱船疲劳强度直接计算研究摘要计算方法,在整船粗网格模型中直接建立疲劳校核区域的细化网格模型,上海交通大学暨沪东中华造船集团博士后研究报告跋浯腔Χ谢T齑懦薪拥奈夜谝凰浼冻笮集装箱船,其结构尺度和货舱大开口都显著超过国内船厂以往建造的集装箱船。本文依据虯船级社的相关规范和软件,对该船甲板大开口结构疲劳强度及双层底和舷侧结构纵骨节点疲劳强度进行了评估。本文工作主要包括以下几个方面的内容;对跋浯霸硕氩ɡ嗽睾山辛思扑惴治觥;谌咝势流理论,应用渡鏦程序对跋浯辛舜霸动与波浪载荷进行计算分析,为后续的船体弯扭强度有限元分析和疲劳强度分析打下基础。应用疭软件对跋浯渑で慷冉辛苏邢拊7治觥计算研究了多种工况下跋浯辜挠αΨ植加胧岛螅ü对计算结果的分析和研究,对本船的强度特点,结构设计的优劣作出分析并提出了进一步优化结构的建议。根据喙刂傅夹晕募瓿闪瞬湛诮怯缙@颓慷鹊闹苯蛹扑愫图蚧扑悖讨论了波浪散布图对疲劳寿命计算结果的影响。本文采用的疲劳强度直接采用设计波法进行整船有限元直接计算,搜索得到该舱口角隅处各工况下的最大应力范围,最后基于叻ǘ云浣衅@颓慷绕拦馈应用疦砑瓿闪俗莨墙诘闫@褪倜夂耍τ肁/篍软件对其中靠近船中区域的剖面进行了纵骨节点疲劳寿命校核。对于不满足疲劳强度要求的纵骨节点给出了改进疲劳寿命的措施。关键词:集装箱船,疲劳强度,疲劳寿命,舱口角隅,纵骨,挪威船级社。美国船级社
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第滦髀概述中华造船集团在国家有关部门的支持下,开展“大型集装箱船设计研究”并确宦凼谴嘈圆牧匣故茄有圆牧希淦@投狭言诤旯凵暇硐治N廾飨上海交通大学暨沪东中华造船集团博士后研究工作报告集装箱船作为海上货物运输的一种主要船型。航速高、装卸快、停靠码头时间短,越来越受到航运界和造船界的重视。集装箱船的拥有数量和总吨位已经成为一个国家海上运输能力的重要标志之一。集装箱船向超大型化趋势发展,是国际集装箱贸易迅速发展的需要,也是科技发展的必然结果。年,沪东定以D勘辍辏澜缟舷破鹆艘还啥┰,我国两大船东也先后表达了欲建造该型船的愿望。结合这一新形势,沪东中华造船集团在成功斤发跋浯基础上,立项设计开发都跋浯⒂暧胫泄T集团集装箱运输公司签订了建造合同。船舶在波浪中航行及装载状态常常变化,使船舶构件长期处于交变应力状态下,这种周期性变化载荷的累积效应造成船舶结构疲劳破坏。自从钢材作为船体材料以来,由疲劳损伤为主要原因而造成的海损事故屡屡发生。如,二次世界大战期间建造的近艘货船中有多艘由于裂纹而破损,美国海岸警卫队船舶结构委员会报告中,给出了船龄从几年到多年共艘散货船、油船和集装箱船发生裂纹的情况“4敖峁沟钠@颓慷任侍猓咽侨繁4褰构安全可靠的主要问题之疲劳破坏与静强度破坏有着本质的区别,静强度破坏是由于构件的危险截面中产生过大的残余变形而最终断裂,疲劳破坏是由于构件在循环应力作用下形成微裂纹或构件已经存在缺陷,然后这些裂纹或缺陷逐渐扩大成宏观裂纹,裂纹再继续扩展丽最终导致断裂。疲劳破坏有如下特点:@投狭咽怯捎谘酚αΨ锤醋饔玫贾碌模⑸@投狭咽毖酚α中的最大应力远比静应力下材料的抗拉强度极限低,甚至比材料屈服极限低得多的情况下产生疲劳破坏。
疲劳强度分析研究进展综述@推苹凳窃谘酚αΧ啻畏锤醋饔孟虏蚨皇窃诙淌奔淠宽的%,,这使箱级大型集装箱船,针对该船设计建造的关键技术进行研究,有助于缩小需要校核船舶节点的疲劳强度是否满足要求。最早正式把疲劳强度校核方法列塑性变形的脆性突然断裂,故疲劳断裂一般表现为低应力脆断。发生的,而要经历一定的时间,甚至很长的时间,即它有一定的疲劳寿命。牧匣蚬辜云@驮睾稍侗染苍睾擅舾械枚啵@涂沽Σ唤鼍龆ㄓ诓料本身,而且敏感地决定于构件形状尺寸、表面状态、工作条件和所处环境等。为了避免因疲劳强度不足而造成船舶破坏,有关国家各自提出了设计阶段船舶结构疲劳强度计算方法,主要船级社、等诟髯源叭爰都煅楣娣吨卸越峁沟钠@颓慷任侍饩岢隽艘G蟆大型集装箱船具有长大开口、方型系数小、剖面变化显著和明显艏外飘以及高航速等特点。沪东中华开发设计的跋浯嵯蚩?诔叨冉咏得该船的疲劳强度问题,尤其是应力集中现象比较明显的舱口角隅处的疲劳强度问鼷显得非常突出。疎跋浯腔Χ谢T齑懦薪拥奈夜谝凰我国与世界造船先进国家的差距,提高我国在世界造船市场上的竞争力。尽管早在年,就注意到”杂谄胀ù捌@臀侍獗却嘈远裂更加藿要,疲劳裂纹经常出现在首间舱区、船舯底部、舷墙处及大开口角隅处,但这