54000散货船强度结构设计【文献综述】

《54000散货船强度结构设计【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业设计文献综述船舶与海洋工程54000散货船强度结构设计一、前言自从20世纪50年代中期，由遮蔽甲板船发展而来的散货船技入营运以来，散货船队经过五十多年的发展，已经成为世界海上运输中一股举足轻重的运输力量。在国际航运业中，散货船运输占货物运输的30%以上。由于货运量大，货源充足，航线固定，装卸效率高等因素，散货船运输能获得良好的经济效益，散货船已成为运输船舶的主力军[1-2]。随着世界经济的发展，散货船运输仍将保持较高的增长势头[3]。根据中国船舶工业经济研究中心的预测，2011~2015年需求总量高达10290万载重吨，年均需求量为2058万载重吨。按载重量大小

2、可将散货船分为五种代表船型，即2万～3.5万吨小灵便型、3.5万～5万吨大灵便型、6万～8万吨巴拿马型、10万～18万吨好望角型和20万吨以上超大型散货船[4]。按所载货物比重分可以分为三类：(1)BC-A类是为运输比重1吨每立方米以上的干散货(如铁矿石)而设计的能隔舱装运的散货船；(2)BC-B类是为运输比重1吨每立方米以上的干散货(如煤炭)且能在所有货舱积载而设计的散货船；(3)BC-C类是为运输比重1吨每立方米以下的干散货(如谷物)而设计的散货船[5]。二、正文在散货船建造方面，我国具有一定的优势，我国散货船的开发设计已达到一定水平，拥有较强的船体加工装配能力

3、和配套能力，也积累了较多的生产经验。早在2000年上海研究设计院就对52300DWT的双壳散货船的进行了开发设计。虽然双壳体散货船的空船重量和建造成本有所增加，但是，相较于传统典型散货船双壳体船具有良好的安全、经济和运营优势[11]。在此基础上，上海船舶研究设计院又陆续开发出53500t、53800t、54000t等系列灵便型双壳散货船。该船型及其衍变船型的开发成功，具有十分良好的经济和社会效益。2001年张晓彤就50000DWT散货船运用美国船级社(ABS)开发的SAFEHULL系统进行结构设计及强度分析，包括模型的建立、对模型进行加载荷和边界条件、求解模型、后处

4、理等步骤[13]。应用ABSSAFEHULL软件，可使工厂规范设计的基础上，对散货船进行有限元强度计算，并对货舱段各板架进行有效评估，可以局部增加板材及筋板的规格，达到优化结构设计，使空船重量达到最轻。2006年上海船舶研究设计院自主研发设计了满足CSR的57000DWT单壳散货船。研究人员通过有限元方法进行分析，比较了CSR与BV船级社散货船规范。结果证明CSR对腐蚀余量、钢级及局部强度与疲劳的要求都大于BV船级社的规定。2006年谢大明等人以某73000DWT巴拿马型营运散货船为研究对象，通过细化有限元分析计算得出该船货舱区域横舱壁结构损坏的根源是设计结构计算应

5、力超过许用值，对重压载舱横舱壁区域提出中间槽条加深方案来减少应力集中。证明运用有限元分析可以有效地对于横舱壁和底凳顶板这样的关键部位进行强度校核，通过改善该处节点的设计，达到降低应力集中的目的[15]。由于近几年贸易量的攀升，港口运输成为了一大难题，于是对江河联运的船型研究是未来散货船的一个趋势，此类船型受航线影响，具有宽深比大，吃水小的特点。其中2008年王国强、詹明珠就上海船舶研究设计院设计45000DWT的江海直达散货船的结构设计中的设计特点、强度计算作了介绍和分析。它不单适应远海和内河运输而且对经济性指标的控制也比较重视，是集实用性、经济性、安全性于一体的船

6、型[16]。福建省轮船公司根据航道特点，在其建造的宽浅吃水4.5万吨级散货船的结构设计中特别考虑了通过可控鳍操作来控制的航态稳定系统，能够显著提高船舶操纵性能和安全性能的襟翼舵，同时也对主机选型的因素，投资效益的分析测算等作了研究[17]。为了适应船东对散货船不同功能的需求，焦宇清等人对12000DWT多用途散货船作了开发设计。本船型不同于常规散货船，兼备了散货船和多用途船的特征，其主特点是尺度和吨位不大，但是功能多、设备多、布置紧凑、结构复杂，满足船东多种货运需求。2008年上海研究设计院李昆仑、张卓等人根据船舶、航运市场的发展动态，对57000DWT大灵便型散货

7、船作了结构强度的分析。该船型的研制开发，能够适应我国绝大多数港口，必将成为我国北煤南运工程的主力船型。该型船的设计建造成功，为我国造船工业在世界上赢得了良好声誉，证明我国的散货船设计和建造水平是世界一流的，经济和社会效益十分显著[18]。2010年上海船舶设计研究院做了82000DWT散货船结构强度有限元分析，首先根据2005年美国船级社规范，评估母型船的结构强度。其次根据散货船共同结构规范2008版及2009版，对开发的新船型进行了货舱结构的整体有限元分析和疲劳敏感区域精细网格有限元分析。计算结果表明，母型船的结构强度满足旧的规范要求，但是应用到新船型上它的的