不同車輛甲板設(shè)計(jì)理念下大型汽車滾裝船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究.pdf

1、汽車滾裝船的船型結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)船型，為了便于汽車裝卸，在整個(gè)貨艙區(qū)域幾乎不設(shè)置橫艙壁，艙內(nèi)強(qiáng)構(gòu)件的高度也受到限制，干舷甲板以上的甲板幾乎連續(xù)貫通全船，使得船體的橫向強(qiáng)度主要由橫向強(qiáng)框架來(lái)承擔(dān)。此外，為了裝載更多的汽車，甲板的層數(shù)也隨之增加，進(jìn)而導(dǎo)致船重心增高。通常在貨艙內(nèi)設(shè)置一、二排支柱來(lái)減少縱桁和強(qiáng)橫梁的跨距，同時(shí)承受來(lái)自各層甲板的集中載荷。這些汽車滾裝船結(jié)構(gòu)的特殊性，導(dǎo)致船舶穩(wěn)性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及抗沉性較差。
　　當(dāng)船舶受到波浪、

2、風(fēng)等非對(duì)稱載荷作用時(shí)，易產(chǎn)生較大的橫向彎矩導(dǎo)致其發(fā)生橫搖。甲板上車輛因橫搖產(chǎn)生的慣性力反過(guò)來(lái)作用在甲板上，在剪切效應(yīng)的作用下，汽車滾裝船的橫向強(qiáng)框架極易發(fā)生橫向傾斜即Racking變形。如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，橫向強(qiáng)框架在舷側(cè)與各層甲板的連接區(qū)域，易發(fā)生結(jié)構(gòu)被撕裂損壞的危險(xiǎn)，故必須特別重視汽車滾裝船的橫向強(qiáng)度。汽車滾裝船在抵抗橫向力的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面又分為傳統(tǒng)的剛性設(shè)計(jì)和柔性設(shè)計(jì)兩種不同理念。
　　本課題的研究是以7800車的大型汽車滾裝船

3、為例，首先按照不同車輛甲板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，對(duì)其1/2+1+1/2個(gè)柱間艙段進(jìn)行傳統(tǒng)的剛性設(shè)計(jì)和柔性設(shè)計(jì)，并借助有限元軟件MSC·PATRAN對(duì)兩種設(shè)計(jì)理念下的艙段數(shù)值建模。其次，基于挪威船級(jí)社和意大利船級(jí)社規(guī)范，對(duì)船舶在迎浪和橫浪兩種航行狀態(tài)進(jìn)行載荷工況加載，借助有限元求解器MSC·NASTRAN，對(duì)兩種設(shè)計(jì)理念的艙段進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算。之后，通過(guò)分析兩種設(shè)計(jì)理念下剛性和柔性艙段的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，獲得不同車輛甲板結(jié)構(gòu)對(duì)汽車運(yùn)輸船結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響