基于隨機(jī)靈敏度的服役船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度再加強(qiáng)方案研究.pdf

1、從營(yíng)運(yùn)成本考慮，我國(guó)航運(yùn)業(yè)主要是以購(gòu)買(mǎi)經(jīng)濟(jì)性較好的中齡二手船為主，而中齡船自然會(huì)帶來(lái)一定的超期服役問(wèn)題。由于環(huán)境的腐蝕作用，服役船舶所用鋼板的有效厚度必然會(huì)有所下降，這也就導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度損失。在這種情況下，怎樣以較少的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，處理其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度再加強(qiáng)問(wèn)題，以確保超期服役船舶在壽命結(jié)束之前保持有效的強(qiáng)度，將能夠帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。為此，本文運(yùn)用隨機(jī)靈敏度的方法對(duì)船舶結(jié)構(gòu)的重要力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行分析，評(píng)判設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的貢獻(xiàn)

2、程度，從理論角度研究船舶結(jié)構(gòu)的再加強(qiáng)方案。
　　首先，運(yùn)用ANSYS作為計(jì)算平臺(tái)，進(jìn)行隨機(jī)靈敏度抽樣技術(shù)的研究。選用模型船艙段所用鋼板板厚作為設(shè)計(jì)變量、力學(xué)性能作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選取不同隨機(jī)抽樣參數(shù)進(jìn)行隨機(jī)靈敏度計(jì)算，得到了能夠表達(dá)靈敏度數(shù)值的最優(yōu)抽樣參數(shù)組合，降低了計(jì)算的時(shí)間成本。
　　其次，運(yùn)用有限元方法，對(duì)SL151起重船船體典型龍骨節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)參數(shù)化建模；以節(jié)點(diǎn)在腐蝕情況下的板厚等幾何尺寸為設(shè)計(jì)變量，節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能為

3、評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行了隨機(jī)靈敏度分析，得出了影響主要評(píng)價(jià)指標(biāo)的主要影響參量。然后，以這些影響參量為設(shè)計(jì)變量，對(duì)船體典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三種不同類(lèi)型的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出了需要更換節(jié)點(diǎn)情況下的優(yōu)化尺寸，為局部構(gòu)件的性能提升提供了加強(qiáng)方案。
　　最后，以模型艙段與SL151實(shí)際艙段為模板，以其所用鋼板的厚度為設(shè)計(jì)變量，艙段力學(xué)性能為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了隨機(jī)靈敏度分析。結(jié)合有限元分析結(jié)果，對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱了的區(qū)域，以隨機(jī)靈敏度分析的結(jié)果為指導(dǎo)，提出了三種船體加強(qiáng)