超大型礦砂船全船結(jié)構(gòu)強度計算及內(nèi)部貨物載荷分布研究.pdf

1、超大型礦砂船ULOC(Ultra Large Ore Carrier)擁有巨大裝載容量，在世界航運業(yè)高速發(fā)展的新時期具有廣闊的市場前景，而我國現(xiàn)已成為世界上最大的鐵礦石消費國，因此研究和開發(fā)超大型礦砂船對實現(xiàn)我國船舶工業(yè)“國輪國造”、“國能國解”的目標具有重要而現(xiàn)實的意義。超大型礦砂船在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)的散貨船有較大的差異，其典型橫剖面具有鮮明的特點，且船體本身超大型化的要求使得其結(jié)構(gòu)性能備受關(guān)注。超大型礦砂船由于船體結(jié)構(gòu)的特殊性和船體尺度

2、的超大型化，超出了現(xiàn)有規(guī)范的使用范圍，因此需采用全船有限元方法對船體結(jié)構(gòu)強度進行計算。本文在研究超大型礦砂船全船分析的基礎(chǔ)上，探討了超大型礦砂船全船結(jié)構(gòu)有限元模型和質(zhì)量模型的建模方法、波浪載荷計算方法和內(nèi)部貨物載荷計算方法，以及解決全船載荷動態(tài)平衡的慣性平衡處理技術(shù)，形成了一整套超大型礦砂船全船結(jié)構(gòu)強度直接計算流程。針對超大型礦砂船內(nèi)部礦砂載荷的模擬，本文借鑒擋土墻上土壓力計算模型，在經(jīng)典土壓力理論的基礎(chǔ)上，應用水平層分析法，分析了散粒

3、礦砂貨物對貨艙艙壁的壓力分布。與經(jīng)典的庫侖主動土壓力理論和散貨船共同規(guī)范計算公式所得的壓力為線性分布不同的是，本文所得的斜艙壁壓力分布呈現(xiàn)出非線性特征，特別是在接近內(nèi)底的斜艙壁下端，壓力會明顯變小，這一現(xiàn)象與實船測量結(jié)果的趨勢比較一致。通過對比上述幾種方法的壓力分布，綜合考慮礦砂沉降和航行中的振動、橫搖等因素，結(jié)合實船測量數(shù)據(jù)，得到簡便而又相對準確的計算公式，為超大型礦砂船強度校核的內(nèi)部礦砂載荷計算提供參考依據(jù)。本文以一條45萬噸級的超