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15万吨双壳油船的强度分析

发布于:2022-05-16 21:52
强度分析

      自1983年10月MARP(L)73/78公约生效以来,国际海事组织海洋环境保护委员会(MEPC)根据各成员国的公约执行情况以及造船业和防污设备生产技术的发展,加上全世界对环境保护的日趋重视,对该公约进行多次讨论研究,特别是对船舶防污染结构要求的修改与补充,在1992年3月的第32届会议的MEPC51(32)和MEPC52(32)号决议通过了73/78MAP(x)I92年修正案。在1992年修正案中,新增了对载重量60~5000吨油船必须设置双层底结构,载重量5000吨以上油船设置双层壳体结构等规定。
      为了满足MARPOIJ73/78公约附录13F和13G要求,大型油船在货油舱区均采用双层壳体结构。由于此类新型的结构型式及尺寸均超出现有规范的规定,此类大型船舶的结构设计和审图工作只能通过综合利用规范设计和直接计算的方法来实现。规范设计为直接计算提供原始数据,保证直接计算校核和检验规范设计的可靠性。尤其是确定超出规范设计的结构尺寸及校核结构的局部横向强度,由于横向构件相互连接的结构形式,使其成为静不定结构,欲求得其对载荷的响应不象纵强度构件那样容易。目前大多采用有限元法进行横强度计算,工作量很大,我们通过对几艘船舶的直接计算法审核船舶结构强度分析,取得了一些经验。对此类结构一般按下列两个步骤进行有限元法横向强度计算。
      (1)对主船体货油舱区域作三维空间结构的有限元分析,以便获得横向强框架的变形及应力值。
      (2)对三维有限元分析中获得最大变形的横向强框架进行二维平面有限元计算,以便获得横向强框架的变形及应力值。
      现以150000吨双底双壳油船的横向局部强度有限元计算为例作概要介绍。本计算模型、载荷条件、边界条件根据挪威船级社《钢质海船入级规范》(l991年版)进行。在三维空间有限元分析和二维平面应力有限元分析时,均采用《SAPS线性系统静力和动力响应结构分析程序》系统进行计算。
      由三维空间结构有限元计算得到船底纵析、舷侧水平析、甲板纵楠、内壳及舷侧外板等纵向和横向构件的应力和变形情况。所得船底纵向构件及舷侧壳板的垂向位移值表明,中间舱内的第二个强框架的相对位移最大。两种工况下的强框架的最大位移值列于表1、表2、表3列出由三维分析得到各纵向主要构件的最大应力值。

 

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