大洋綜合資源調(diào)查船全船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析.pdf

1、資源調(diào)查船是海洋研究和調(diào)查的必要工具和重要平臺，作為海洋科研能力的主要組成部分，它的技術(shù)性能和整體設(shè)備直接影響到國家的海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，我國海洋調(diào)查船綜合技術(shù)水平低、更新緩慢、使用過程中缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。因此建造大噸位、多功能、適應(yīng)性強(qiáng)、專業(yè)性強(qiáng)的大洋綜合資源調(diào)查船迫在眉睫。
　　資源調(diào)查船結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，艙段有限元和規(guī)范中的理論經(jīng)驗(yàn)公式都不能準(zhǔn)確反映其總強(qiáng)度，所以有必要對全船結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維有限元分析。而且根據(jù)實(shí)際裝載工況，結(jié)合總縱強(qiáng)度

2、分析，可以對相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在確保船舶經(jīng)濟(jì)性、安全性和整體性能的基礎(chǔ)上解決用一般傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算難以確定的問題。
　　本文對資源調(diào)查船的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。首先根據(jù)中國船級社（CCS）指導(dǎo)文件《船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算指南》和《鋼制海船建造規(guī)范》，在對部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化的基礎(chǔ)上，對全船結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維有限元建模。其次根據(jù)規(guī)范指定的Pierson-Moscowitz海浪譜，運(yùn)用二維weibull分布擬合長期分布，選取北大西洋海況波浪

3、散布圖，采用三維面元法計(jì)算波浪載荷傳遞函數(shù)和船體運(yùn)動。然后通過譜分析法進(jìn)行各工況下的波浪載荷長期預(yù)報，確定船舯最大垂向波浪彎矩為載荷控制參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)波法計(jì)算出全船運(yùn)動及波浪誘導(dǎo)載荷。接著對 PATRAN進(jìn)行二次開發(fā)，利用PCL語言對全船波浪載荷進(jìn)行映射加載。最后運(yùn)用慣性力平衡處理技術(shù)解決全船載荷動態(tài)平衡，并進(jìn)行船體總縱強(qiáng)度直接計(jì)算。
　　將計(jì)算結(jié)果反饋到 MSC/PATRAN中進(jìn)行后處理分析，得到該船的應(yīng)力和變形分布，較為真實(shí)