不同車輛甲板設計理念下大型汽車滾裝船結構強度研究.pdf

1、汽車滾裝船的船型結構不同于常規(guī)船型，為了便于汽車裝卸，在整個貨艙區(qū)域幾乎不設置橫艙壁，艙內(nèi)強構件的高度也受到限制，干舷甲板以上的甲板幾乎連續(xù)貫通全船，使得船體的橫向強度主要由橫向強框架來承擔。此外，為了裝載更多的汽車，甲板的層數(shù)也隨之增加，進而導致船重心增高。通常在貨艙內(nèi)設置一、二排支柱來減少縱桁和強橫梁的跨距，同時承受來自各層甲板的集中載荷。這些汽車滾裝船結構的特殊性，導致船舶穩(wěn)性和結構強度以及抗沉性較差。
　　當船舶受到波浪、

2、風等非對稱載荷作用時，易產(chǎn)生較大的橫向彎矩導致其發(fā)生橫搖。甲板上車輛因橫搖產(chǎn)生的慣性力反過來作用在甲板上，在剪切效應的作用下，汽車滾裝船的橫向強框架極易發(fā)生橫向傾斜即Racking變形。如果結構設計不當，橫向強框架在舷側與各層甲板的連接區(qū)域，易發(fā)生結構被撕裂損壞的危險，故必須特別重視汽車滾裝船的橫向強度。汽車滾裝船在抵抗橫向力的結構設計方面又分為傳統(tǒng)的剛性設計和柔性設計兩種不同理念。
　　本課題的研究是以7800車的大型汽車滾裝船

3、為例，首先按照不同車輛甲板的結構設計理念，對其1/2+1+1/2個柱間艙段進行傳統(tǒng)的剛性設計和柔性設計，并借助有限元軟件MSC·PATRAN對兩種設計理念下的艙段數(shù)值建模。其次，基于挪威船級社和意大利船級社規(guī)范，對船舶在迎浪和橫浪兩種航行狀態(tài)進行載荷工況加載，借助有限元求解器MSC·NASTRAN，對兩種設計理念的艙段進行結構強度直接計算。之后，通過分析兩種設計理念下剛性和柔性艙段的結構強度，獲得不同車輛甲板結構對汽車運輸船結構強度影響