基于NAPA大寬深比船舶總縱強度計算程序系統(tǒng)研究.pdf

1、長期以來，民船的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核主要以各船級社頒布的有關(guān)規(guī)范為依據(jù)?，F(xiàn)有的規(guī)范仍以船舶建造經(jīng)驗為基礎(chǔ)，是基于許用應(yīng)力的傳統(tǒng)設(shè)計方法，這種方法簡單、迅捷、實用，特別適用于常規(guī)船舶，至今尚具有很大意義。隨著船舶尺度的增大以及新船型的開發(fā)，世界各國的船級社都在尋找既先進科學(xué)又合理可靠的新的設(shè)計方法——船舶結(jié)構(gòu)強度直接計算法，中國船級社也頒布了《船體結(jié)構(gòu)強度直接計算指南》。 通常，對規(guī)范尺度范圍內(nèi)的常規(guī)船舶靜水載荷的計算一般以型船法和

2、近似計算法，波浪載荷的計算是用IACS統(tǒng)一計算公式。對于大寬深比（B/D>2.5）這類超過規(guī)范尺度范圍的船舶，船舶靜水載荷仍沿用上述方法確定，但對波浪載荷需要進行直接計算。 就波浪載荷而言，各國船級社都在其船體結(jié)構(gòu)強度直接計算中有專門的指導(dǎo)方法和相應(yīng)的計算程序分析系統(tǒng)，如：中國船級社（CCS）的COMPASS系統(tǒng)，美國船級社（ABS）的SCORES以及挪威船級社(DNV)的SESAM等。 芬蘭NAPA軟件在船舶設(shè)計中廣泛

3、使用，利用NAPA建立船舶幾何模型后，施加波浪要素，可進行波浪載荷分析，但其有一定的局限性，NAPA只是一個功能強大的船舶初步設(shè)計專用軟件，在結(jié)構(gòu)強度計算分析方面沒有得到很好的體現(xiàn)，沒有獨立的總縱強度分析模塊。 本文編制的軟件系統(tǒng)以Visual Basic 6.0程序設(shè)計語言，MS-Access為主要數(shù)據(jù)庫，用ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，深入分析NAPA軟件，將系統(tǒng)與NAPA軟件相結(jié)合，利用其強大的三維型線設(shè)計功能，完成軟件建模和載荷

4、加載，開發(fā)面向工程實際需要的大寬深比船舶總縱強度的計算系統(tǒng)。 通過一年多的分析研究，本文基本上達到了預(yù)定的目標。本文以大寬深比船舶為研究對象，根據(jù)梁理論基本原理，介紹了基于船舶設(shè)計軟件NAPA分析大寬深比船舶總縱強度計算方法和步驟，開發(fā)一套基于NAPA大寬深比船舶總縱強度計算系統(tǒng)。 主要工作和結(jié)論如下： （1）型值建模通過直接讀取型值表，自動生成NAPA的建模語句，只需做些局部修改，大大減少NAPA建立船模的工作

5、量，提高設(shè)計效率。 （2）計算出剖面幾何特性，并按CCS《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》進行校核，建立NAPA軟件與程序系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，將彎矩和剪力數(shù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)調(diào)用數(shù)據(jù)庫，動態(tài)生成剪力彎矩曲線圖，計算出全船最大剪力和彎矩，并結(jié)合剖面模數(shù)校核彎曲強度和剪切強度，輸出結(jié)果，生成總縱強度計算書。 （3）通過對實船的分析，與傳統(tǒng)計算結(jié)果比較，用NAPA軟件建立船舶模型計算總縱強度的應(yīng)力值略小于傳統(tǒng)方法計算值，這是由于傳統(tǒng)方法計算

6、彎矩是取包絡(luò)線，取各種載況在靜水、中拱、中垂下的最大值，而這些最大值并不是同時出現(xiàn)。而NAPA是直接計算各種工況在靜水、中拱、中垂中彎矩的最大值，其數(shù)值更能反映真實情況。 （4）系統(tǒng)界面友好，各種數(shù)據(jù)均可從窗口輸入或修改，多層窗口設(shè)計，供用戶操作，管理簡便，便于維護、修改和貯存，本系統(tǒng)設(shè)計基本上達到了預(yù)定的目標，提高船舶設(shè)計者的工作效率。 （5）利用NAPA建模分析船舶的總縱強度是可行的。通過改變波浪運動方向與船舶行駛方