VLCC前置導管結構設計與強度分析.pdf

1、隨著船舶燃料價格的上漲，越來越多的商船采用節(jié)能裝置以提高螺旋槳效率，減少燃油消耗。前置導管因其結構簡單，安裝方便，節(jié)能效果明顯等特點，是目前國內新造商船采用最為廣泛的一款節(jié)能裝置。但是前置導管與船體連接處發(fā)生結構破壞的事故時有發(fā)生，特別是隨著船舶大型化發(fā)展，前置導管的尺寸也相應變得巨大，伴隨而來的結構強度，振動問題日益突出。
　　目前國內外船級社針對前置導管結構設計驗證的規(guī)范尚屬空白。日韓等國對前置導管等節(jié)能裝置結構的研究比較成熟

2、，但是對外保密。國內曾有工程師對前置導管的振動性能進行分析，但是對前置導管的載荷定量，結構強度評估鮮有研究。因此，針對大型前置導管結構設計和結構強度的研究，對促進大型節(jié)能裝置的廣泛使用和提高大型船舶航行的經濟性、安全性具有重要意義。
　　本文以超大型原油船(VLCC)為載體，研究前置導管結構設計的方法，并設計出結構安全可靠的前置導管裝置。
　　由于前置導管處于螺旋槳激振力作用范圍，而且艉部流場也很復雜，因此導管將承受很大的振

3、動影響，如果設計不當產生共振，就會產生結構性損壞，甚至會破壞螺旋槳。因此本文對前置導管的共振風險進行評估。應用有限元法和流體邊界元法得到導管在空氣中和水中的固有頻率和振型，并對不同的加強方案進行比較分析，最終確定合適的導管結構設計方案。
　　根據IACS共同結構規(guī)范(CSR)及德國勞氏船級社(GLRULES)中對船體載荷的要求，對前置導管結構在實際運營中可能受到的載荷進行定量分析。這些載荷包括船體三向運動時引起的慣性力，不同浪向下