基于等強(qiáng)度板格穩(wěn)定的船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、IACS“散貨船共同結(jié)構(gòu)規(guī)范”當(dāng)中有很多技術(shù)亮點，包括采用了新的凈尺度概念、先進(jìn)的波浪載荷模型、使船舶強(qiáng)度更加透明的極限強(qiáng)度概念、統(tǒng)一的疲勞評估技術(shù)，以保證25年的船舶使用壽命。 凈尺寸分析方法中的“凈尺寸”為從船舶新建階段開始一直到整個船舶設(shè)計壽命中都得以保持的厚度，以滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求，它提供了結(jié)構(gòu)承受載荷所需的強(qiáng)度特征，不包括任何船舶運營期間可能發(fā)生的腐蝕余量和船東自愿增加的厚度。 從理論和實用的角度上說，將船舶運

2、營期間可能發(fā)生的腐蝕余量(和磨耗余量等)從船體構(gòu)件的建造厚度中剝離出去，采用凈尺寸的概念對船體構(gòu)件的最低要求進(jìn)行規(guī)定，對于確保船舶結(jié)構(gòu)在全生命周期內(nèi)的安全是合理和必要的。 我國現(xiàn)行的各種船舶入級規(guī)范都是基于構(gòu)件的建造厚度以及相應(yīng)的統(tǒng)計規(guī)律、統(tǒng)計結(jié)果和研究手段等建立的，與凈尺寸的要求有一定的距離。這是本文研究的背景和目的。 本文以一艘110m江海直達(dá)散貨船為研究對象，通過全船有限元直接計算，對貨艙區(qū)各主要構(gòu)件的板厚進(jìn)行優(yōu)化

3、，使船中0.6L(即0.2L～0.8L)范圍內(nèi)構(gòu)件的屈服強(qiáng)度、屈曲強(qiáng)度都在許用標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)(或不超過許用標(biāo)準(zhǔn)5％)，并且沒有較大富余(至少有一種強(qiáng)度余量在±5％以內(nèi))。 從結(jié)構(gòu)安全的角度上說，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的屈服強(qiáng)度、屈曲強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和極限強(qiáng)度等都是必需的，所以用這4個安全指標(biāo)作為確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件凈尺寸的依據(jù)是自然的。 針對江海通航船的特點和要求、根據(jù)目前所掌握的計算分析手段，認(rèn)為所研究的“凈尺寸”需保證的項目應(yīng)有所側(cè)重，本文只