4500噸級(jí)多用途船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　船舶與海洋工程</b></p><p>　　4500噸級(jí)多用途船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì) </p><p><b>　　一、 前言</b></p><p>　　多用途船一般是指多用途干貨船，是從雜貨船演變而

2、來(lái)的[1]。在船舶尺寸方面，多用途船具有適應(yīng)貨物的多樣性、經(jīng)營(yíng)靈活性和裝卸能力強(qiáng)等方面的特點(diǎn)[3]，因此多用途船的適應(yīng)性很強(qiáng)。另一方面，由于其具有適應(yīng)多種航線、高效率地載運(yùn)各種貨物、使用簡(jiǎn)便、造價(jià)低廉的特點(diǎn)[5]。使其在船舶市場(chǎng)上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　隨著美國(guó)金融危機(jī)的爆發(fā)，世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易形勢(shì)發(fā)生重大變化，導(dǎo)致世界貿(mào)易海運(yùn)量增長(zhǎng)減緩，引發(fā)國(guó)際航運(yùn)市場(chǎng)動(dòng)蕩。面對(duì)充滿變數(shù)的航運(yùn)市場(chǎng)，船東們訂造新船時(shí)最

3、為關(guān)注的是何種船型運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)較低而盈利能力較高。而多用途船就是在世界貿(mào)易形勢(shì)捉摸不定、海運(yùn)形勢(shì)動(dòng)蕩多變的形勢(shì)下產(chǎn)生的，是一種能載運(yùn)"不確定性"貨物、擴(kuò)大船舶使用范圍、適應(yīng)不斷變化形勢(shì)的船型。因此，在目前這尚不明朗的世界經(jīng)濟(jì)貿(mào)易形勢(shì)下，多用途船將是船東們較為理想的運(yùn)營(yíng)船型之一[2]。</p><p>　　二、多用途船研究現(xiàn)狀和國(guó)際形勢(shì)</p><p>　　今年胡關(guān)德和王剛毅

4、在文獻(xiàn)[6]中介紹了多用途船船型的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)時(shí)考慮的主要因素。 文中把多用途船船型的特點(diǎn)歸納為4個(gè)方面：船舶載重量較小、航速分布范圍廣、具有多層甲板和船型多而雜。在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的主要因素是對(duì)空船重量進(jìn)行估算以及確定主要尺度，一方面是由于多用途船重量差異較大，另一方面是因?yàn)閷?duì)于載重量相似或船舶主尺度接近的船，總體布置形式、舾裝和動(dòng)力裝置布置的差異，會(huì)造成空船重量差別也較大。文中還對(duì)多用途船的總布置、貨倉(cāng)、排貨艙口、貨艙蓋、二甲板

5、、起貨設(shè)備、防橫傾裝置、除濕裝置等方面要考慮的主要因素進(jìn)行了詳細(xì)介紹。</p><p>　　關(guān)于多用途船的強(qiáng)度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，王艷春在文獻(xiàn)[11]中通過(guò)對(duì)12 600DWT多用途船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析，主要包括貨艙結(jié)構(gòu)、舷側(cè)結(jié)構(gòu)、艙口圍結(jié)構(gòu)、橫艙壁的結(jié)構(gòu)等特征。王治河在文獻(xiàn)[12]中介紹了4 000DWT多用途散貨船的船舶主要量度、船體結(jié)構(gòu)、主要機(jī)電設(shè)備、舾裝情況等。提出多用途船結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備繁多、空間有限，在結(jié)

6、構(gòu)設(shè)計(jì)中必須綜合考慮各方面因素，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。 </p><p>　　丁朝暉在文獻(xiàn)[17]中對(duì)多用途船舶甲板大開(kāi)口強(qiáng)度和貨艙區(qū)結(jié)構(gòu)的屈曲強(qiáng)度進(jìn)行了研究。首先，該文按中國(guó)船級(jí)社(CCS)規(guī)定的合成應(yīng)力方法以及艙口角隅疲勞強(qiáng)度校核的許用應(yīng)力范圍衡準(zhǔn)，分析過(guò)程進(jìn)行了分解和討論。其次，該文對(duì)用途船舶貨艙區(qū)結(jié)構(gòu)的屈服和屈曲強(qiáng)度的有限元模型方法進(jìn)行了分析和討論，并對(duì)貨艙區(qū)結(jié)構(gòu)屈服和屈曲強(qiáng)度評(píng)定過(guò)程進(jìn)行

7、了分解。最后，該文結(jié)合35 000DWT多用途船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，對(duì)縱向甲板板條合成應(yīng)力艙口角隅疲勞強(qiáng)度以及貨艙區(qū)結(jié)構(gòu)有限元分析技術(shù)進(jìn)行了實(shí)船應(yīng)用，并對(duì)計(jì)算結(jié)果分別進(jìn)行了分析和討論。</p><p>　　在普通多用途船開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方面，李紅平今年文獻(xiàn)[7]中從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度介紹了19 100DWT大開(kāi)口多用途重吊船的研究開(kāi)放設(shè)計(jì)的過(guò)程，通過(guò)對(duì)船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題的簡(jiǎn)要分析，指出開(kāi)展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要注意以下幾方面：要重視結(jié)

8、構(gòu)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)初期應(yīng)重點(diǎn)加以關(guān)注。要從大局上把握小細(xì)節(jié)，合理布置結(jié)構(gòu)型式。在設(shè)計(jì)的早期，對(duì)承載較大的構(gòu)建進(jìn)行必要的計(jì)算，以確定結(jié)構(gòu)加強(qiáng)型式。最重要的一條是縱向艙口圍橫向變形的控制，直接影響艙蓋的設(shè)計(jì)，以及方案的可行性。 </p><p>　　陳曉瑩和楊波在文獻(xiàn)[14]中對(duì)2萬(wàn)噸級(jí)多用途船船型進(jìn)行了試驗(yàn)研究，該船與相近噸位船舶相比，傅氏數(shù)高，方型系數(shù)大，船型優(yōu)化設(shè)計(jì)有一定的難度，在吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，分析

9、上海船研所同類型多用途船船型研究資料的基礎(chǔ)上，先后設(shè)計(jì)了2個(gè)方案的球艏線型，通過(guò)試驗(yàn)分析比較，優(yōu)選出推薦船型。優(yōu)選船型有效地解決了該船的快速性問(wèn)題，性能優(yōu)良，可供船舶設(shè)計(jì)及建造部門(mén)使用。 </p><p>　　近幾年還有許多關(guān)于新型多用途船開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的研究產(chǎn)生。胡勁濤在文獻(xiàn)[8]中介紹了靈便型多用途船舶市場(chǎng)需求的趨勢(shì)以及其設(shè)計(jì)理念。 超靈便型多用途船系列是由上海船舶研究設(shè)計(jì)院研究首次自主開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的新一代多

10、用途船，該系列船集散貨船、集裝箱船和重吊船等的功能于一體，使系列船具有噸位大、裝箱多、起貨能力強(qiáng)、航速快、裝載靈活的超強(qiáng)適應(yīng)能力，符合世界貨運(yùn)集裝箱化的發(fā)展趨勢(shì)。劉峻和馬承斌在文獻(xiàn)[18]中介紹了VS468型多用途工作船的船型、用途、主要量度、總體布置、主要舾裝設(shè)備、主要機(jī)電設(shè)備等船舶概況，敘述了該多用途船的拖頂及操錨功能、補(bǔ)給供應(yīng)功能、海上救助功能、海上消防功能及定位功能等，該船具有21世紀(jì)先進(jìn)水平，市場(chǎng)前景很好。</p>

11、<p>　　在有關(guān)多用途船舾裝方面，鐘天谷和謝永和在文獻(xiàn)[13]中對(duì)某多用途船船體艙口蓋進(jìn)行三維有限元強(qiáng)度分析，得到艙口蓋在風(fēng)雨和堆放貨物載荷作用下，艙口蓋應(yīng)力與位移的分布情況。計(jì)算和分析結(jié)果可為今后艙口蓋設(shè)計(jì)提供一些有益依據(jù)。 張匯平、唐永生和余小川在文獻(xiàn)[16]中對(duì)某28 000DWT多用途船No.2艙二層甲板及其艙口蓋進(jìn)行有限元強(qiáng)度分析，最后得到結(jié)構(gòu)的許用載荷值，并與船舶所有人提供的原始值進(jìn)行比較。

12、0;</p><p>　　陳寧、吳軍良、包國(guó)治、王軍 和高霆在文獻(xiàn)[15]中針對(duì)29 000t多用途貨船除濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，討論了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和系統(tǒng)的安裝方法以及貨艙除濕系統(tǒng)的調(diào)試方法，指出在目前船舶制造廣泛采用B2C的模式下，設(shè)備的安裝調(diào)試應(yīng)更好的利用設(shè)備服務(wù)商的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的有利條件，在設(shè)備服務(wù)商指導(dǎo)下進(jìn)行安裝調(diào)試。</p><p>　　畢躍文在文獻(xiàn)[10]中介紹了襟翼舵作為一種特殊舵，與普

13、通舵相比，在提高舵效，改善船舶操縱性能等方面有著明顯的效果，作為一種用在江海直達(dá)多用途船上的襟翼舵，其設(shè)計(jì)與安裝顯得尤為重要。通過(guò)以舵參數(shù)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以提高舵效，細(xì)化其安裝工藝、提高建造質(zhì)量，從性能、結(jié)構(gòu)、工藝上介紹了4 000DWT多用途船襟翼舵的設(shè)計(jì)與安裝情況，最后通過(guò)對(duì)該型船的試航情況分析證明其襟翼舵是成功的。 </p><p>　　郭永崧、陳昌運(yùn)、陳霞萍和閆磊在文獻(xiàn)[9]中以2艘多用

14、途船螺旋槳設(shè)計(jì)為例，運(yùn)用螺旋槳理論設(shè)計(jì)與模型試驗(yàn)為手段，探索了特定條件下加大槳葉后傾角(增加槳葉梢與船底板間隙)、改變螺旋槳葉面積以及增加槳葉側(cè)斜角對(duì)誘導(dǎo)脈動(dòng)壓力和效率的影響。結(jié)果表明:采用減小空泡裕度增加盤(pán)面比的措施，對(duì)降低脈動(dòng)壓力的效果最為顯著;增大側(cè)斜角措施的效果居中;通過(guò)改變后傾角增大葉梢與船底板間隙的措施，降低脈動(dòng)壓力效果相對(duì)要小一些。</p><p><b>　　三、總結(jié)</b>

15、</p><p>　　近幾年在多用途船總體設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，國(guó)內(nèi)已有了較為成熟的研究。另外在普通多用途船船型的研究設(shè)計(jì)、新型多用途船的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以及多用途船舾裝研究方面，都有了較大的發(fā)展。其中關(guān)于強(qiáng)度方面大都用有限元法直接計(jì)算。對(duì)于多用途船局部以及舾裝方面有了較為細(xì)致的研究。</p><p>　　以上文獻(xiàn)是近幾年國(guó)內(nèi)對(duì)多用途船重要的研究文獻(xiàn)，可以看出，多用途船的在國(guó)際上的形勢(shì)已越漸成

16、熟，多用途船將來(lái)的發(fā)展前途十分廣闊。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 顧敏童.船舶設(shè)計(jì)原理[M].上海:上海交通大學(xué)出版社,2001:100-101 </p><p>　　[2] 謝永和,李俊來(lái).船舶強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].舟山:浙江海洋學(xué)院船舶教研室,2010:1-4</p><p

17、>　　[3] 蔡敬偉.極具經(jīng)濟(jì)性與發(fā)展前景的船型——多用途船[J].船舶物資與市場(chǎng),2008(05): 29-31 </p><p>　　[4] 陸建樹(shù).多用途船市場(chǎng)運(yùn)力急升[J].航運(yùn)資訊,2010(05): 48-49</p><p>　　[5] 錢(qián)鴻,賈復(fù).多用途船主尺度分析和經(jīng)濟(jì)性特征[J].上海造船,2000(02):12-16</p><p>

18、;　　[6] 胡關(guān)德,王剛毅. 多用途船船型及設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介[J].船舶設(shè)計(jì)通訊,2010(01):20-25</p><p>　　[7] 李紅平. 19100DWT多用途船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述[J]. 船舶設(shè)計(jì)通訊,2010(02):28-33</p><p>　　[8] 胡勁濤.超靈便型多用途船的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)[J]. 船舶設(shè)計(jì)通訊, 2010(01):3-9</p><p>　

19、　[9] 郭永崧,陳昌運(yùn),陳霞萍,閆磊.兩艘多用途船的螺旋槳設(shè)計(jì)研究[J].上海船舶運(yùn)輸科學(xué)究所學(xué)報(bào),2009(02): 1-5</p><p>　　[10] 畢躍文.4000 DWT多用途船襟翼舵的設(shè)計(jì)與安裝[J]. 船舶工程,2009(03):1-3</p><p>　　[11] 王艷春.12600 DWT多用途船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介[J]. 船舶設(shè)計(jì)通訊,2008(01): 32-35&l

20、t;/p><p>　　[12] 王治河.4000 DWT多用途散貨船[J],江蘇船舶,2007(06):18-20</p><p>　　[13] 鐘天谷,謝永和.多用途船艙口蓋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析與優(yōu)化[J].造船技術(shù),2007(06): 24-26</p><p>　　[14] 陳曉瑩,楊波.2萬(wàn)噸級(jí)多用途船船型試驗(yàn)研究[J].上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào),2006(01)&

21、lt;/p><p>　　[15] 陳寧,吳軍良,包國(guó)治,王軍,高霆.29000t多用途船貨艙除濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試[J].江蘇船舶,2006(02):21-24</p><p>　　[16] 張匯平,唐永生,余小川.28000 DWT多用途船二層甲板及其艙口蓋強(qiáng)度分析[J].計(jì)算機(jī)輔助工程,2006(01):33-36</p><p>　　[17] 丁朝暉.大開(kāi)口多用途

22、船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度分析[J].中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù),2002(01):18-21</p><p>　　[18] 劉峻,馬承斌.VS468型多用途工作船[J].江蘇船舶,2001,(06):4-7</p><p>　　[19] Ha S K,Keilers C,Chang F K.Finite element analysis of composite structures contai