自航絞吸挖泥船結構強度和動力響應的分析與優(yōu)化.pdf

1、自航絞吸挖泥船有著不同于常規(guī)船型的結構特點,其首尾均有很大的開槽來設置橋架和臺車,造成了主甲板上有大的開口;絞吸挖泥船上有復雜的工程設備,特別是橋架結構,在靜力及動力分析時會與船體產生耦合作用。主甲板上的大開口以及放置在船體上的復雜工程設備會使自航絞吸挖泥船在結構強度、變形和振動特性等方面不同于常規(guī)船舶。全船結構往往難以滿足包括動力響應在內的各種動力學性能指標;或者雖然滿足了包括動力響應及動力特性在內的各種性能指標,但在船舶結構、鋼材用

2、料等方面存在不經濟性和不合理性。本文通過建立全船結構(包括上層建筑)以及橋架結構的有限元模型,并考慮橋架與船體的耦合作用,對全船結構在航行及工作狀態(tài)下的總強度以及總振動特性進行了分析和研究,并最終應用當前工程結構設計研究領域中的前沿性課題結構動力優(yōu)化設計方法,對全船結構進行了結構動力響應優(yōu)化。具體主要對以下幾部分內容進行了研究和探討,以期對該類型船舶的設計提供參考和依據。
　　(1)全船結構強度計算。通過對船體結構及橋架結構建立有

3、限元模型,分析了船舶在航行和工作狀態(tài)下的結構強度及變形。在此過程中重點研究了絞吸挖泥船復雜載荷的計算及加載方法。
　　(2)全船結構總振動分析。運用動力分析相關理論,計算船舶在航行及工作狀態(tài)下的振動模態(tài)。分析橋架結構對船舶模態(tài)的影響;在振動模態(tài)分析的基礎上,分別對船舶在航行及工作狀態(tài)下的結構動力響應進行預報。對航行狀態(tài)和工作狀態(tài)結構動力響應預報結果進行了分析。
　　(3)全船結構靈敏度分析。以全船構件板材厚度和骨材規(guī)格為設計