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基于共同结构规范的苏伊士型油船设计潘滢【摘要】针对苏伊士型油船,基于共同结构规范进行了较详细的全船结构设计分析,并探讨了共同结构规范的特点及其对该型船设计的影响.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2010(021)003【总页数】4页(P25-28)【关键词】共同结构规范;苏伊士型油船;装载工况;结构设计【作者】潘滢【作者单位】上海交通大学,上海,200030【正文语种】中文【中图分类】U662.1苏伊士型油船(Suezmax Crude Oil Tanker,以下简称Suezmax)是世界油运市场上的五大主力船型之一,由于该型船是满载可通过苏伊士运河的载重量最大的油船,基于苏伊士运河的特殊地理位置,在未来较长的时间内,尤其是欧洲市场,需求量相当大且会有一定的增长。
2006年4月1日正式生效并实施的油船共同结构规范(以下简称CSR),是IACS有史以来第一次在全球范围内统一油船建造标准,对油船的结构设计影响是全面和系统的,其不利结果是船体结构重量的增加导致载重量的减小和建造成本的增加,因此势必带来新一轮的船型开发。
但从另一角度看,这也给了我国与日、韩等造船强国站在同一起跑线的机会。
本文针对载重159 000 t苏伊士型油船,依据CSR进行了较详细的全船结构设计分析,希望能为全面地掌握CSR规范的运用和要求提供一些借鉴。
CSR根据URS11的最新要求,对船舶装载手册中各实际配载工况的油水分布及浮态作了明确规定和更严格的要求,基本上保证了今后的油船设计在总强度要求指标上遵循统一的标准,也在一定程度上避免了船舶在今后的运营过程中由于装载的误操作产生的应力超标。
经研究发现,针对SUEZMAX,受CSR规范影响较大的装载工况为:·压载舱可以为装满/部分装载/空舱,如部分装载,则应满足CSR规范第8节1.1.2.5的条件;·螺旋桨完全浸没;·没有首倾,尾倾不超过0.015L(L为计算船长)。
竭诚为您提供优质文档/双击可除csr共同规范篇一：世界csR造船共同规范分析及影响世界csR造船共同规范分析及影响在20xx年12月召开的国际船级社协会（下简称iacs）大会上，世界各国和地区船舶所有人、经营人、设计人、建造人、行业组织人、法规制定人、政府当局等代表之间通过广泛协商，深入研究后达成共识，即船舶结构共同规范（commonstructuralRules，简称csR）于20xx年4月1日正式生效，并强制执行。
csR不仅具有船舶设计、建造、维修和保养等方面的技术指导意义，而且对于船舶所有人和经营人日后船舶的订造、购置和交易，将发挥巨大的经济作用。
csR新规范是iacs成立以来，第一次系统地制定的单一类型船舶规范，避免了过去在统一要求、统一解释、推荐性须知制定中的不全面性，使得iacs的共同规范更加贴近设计与建造现场以及船东的使用目标。
同时，csR避免了iacs成员之间由于竞争而降低技术标准的可能性，降低了船厂的标准选择余地，使得利用规范差别进行市场竞价的做法在船厂方面受到了限制。
另外，csR极大地吸收iacs成员的成功经验，增强了规范的透明度，同时还增加了一些灵活性的条款，有利于各国造船业进行技术创新。
一、csR规范新特点（1）20xx年4月1日后签订的150米或者以上的油轮和90米以上的散货船必须按25年的使用寿命进行设计；把船舶贸易寿命（tradinglivesofships）规范重新定位在船舶本身经济价值或逐渐被淘汰的标准上，而不是单纯建立在船舶具体腐蚀状况基础上；（2）csR代替原来的有关船级社规范，而且延伸到船舶设计标准、船舶防腐蚀规范、船舶结构环境保护标准、船壳钢板质地、性能和厚度以及船舶各种结构材料标准等；（3）明确了船舶肋骨的结构质量和数量要求，同时船舶建造过程中必须采取的船体防腐蚀措施和标准；（4）关于油船首压载水舱、散货船艏艉压载水舱的技术规范，把压舱水产生的静水中垂应力效应降低到最低限度，进一步提高新设计建造船舶肋骨强度和密度。
油船结构知识点归纳总结一、概述油船作为海洋上运输原油和石油制品的主要工具，其结构设计和建造对于货物的安全运输和船员的安全至关重要。
油船的结构包括船体、船舱、货舱、机舱等部分，每一部分都承载着重要的功能和责任，需要经过精心设计和严格的制造工艺。
下面我们将对油船结构的相关知识点进行归纳总结，以便更好地了解油船结构的重要性和相关知识。
二、船体结构1. 船体类型油船的船体类型主要分为单壳和双壳两种，单壳船体是由一层钢板构成的，而双壳船体是由两层钢板构成的，中间还有一层空气层，双壳结构相比单壳结构具有更好的防渗漏能力。
2. 船体结构设计船体结构的设计需要考虑船体的强度、稳定性、防浪性等因素，通常会采用数值模拟和实验验证的方法来确定最佳的设计方案，以确保船体能够承受各种力的作用。
3. 船体结构材料油船船体的主要材料是钢铁，因为其具有良好的强度和耐腐蚀性能，能够有效保护船体免受海水和化学物质的侵蚀，延长船体的使用寿命。
三、船舱结构1. 船舱类型油船的船舱主要分为油舱、水舱和货舱等，每一种船舱都有专门的设计和建造要求，以适应不同的货物运输需求。
2. 船舱结构设计船舱的结构设计需要考虑货物的稳固固定、防止货物滑动、保证货舱通风和排水等因素，以确保货物能够安全运输。
3. 船舱结构材料船舱的结构材料通常也是钢铁，但在一些特殊的情况下，还会采用其他材料，比如铝合金、玻璃钢等，以满足特定的使用需求。
四、机舱结构1. 机舱类型油船的机舱主要包括动力装置、驾驶室、控制室等，这些设施需要提供足够的空间和良好的工作环境，以确保船舶的正常驾驶和运行。
2. 机舱结构设计机舱的结构设计需要考虑设备的布局和安装、工作人员的活动区域、设备的通风和散热等因素，以确保机舱能够安全、高效地工作。
3. 机舱结构材料机舱的结构材料主要是钢铁和铝合金，因为这些材料具有良好的强度和耐用性，能够承受机械设备的作用和海洋环境的侵蚀。
五、结构完整性检测为了确保油船结构的安全和稳定，需要对其进行定期的结构完整性检测，主要包括非破坏性检测、船体强度计算和计算机辅助设计等，以发现和修复可能存在的结构缺陷和问题，提高船舶的使用寿命和安全性。
CSR 油船规范关于船舶极限强度研究1 前言在CSR 油船规范生效之前，船舶设计是采用许用应力设计方法，即在线弹性理论基础上，船体总纵强度是通过甲板（或船底处）的弹性应力与弹性许用应力比较来进行评估，许用应力取值为材料的屈服强度乘以一个安全系数。
船体梁的变形完全在弹性范围内，即在外力消失后船体梁将恢复到最初的平衡状态，变形会完全消失。
这样这种设计方法就无法体现船体梁破坏的真实过程。
因为船体梁的破坏并不是因外力瞬时超出许用应力作用的结果，而是一个逐渐破坏的过程。
随着共同规范（CSR）于2006年4月1日生效，对船舶强度有了进一步的要求，即要求船体结构不但要满足许用应力衡准，而且还要用极限强度衡准来验证船舶强度。
极限设计所考虑的范畴已经超出弹性理论所考虑的范畴，进一步研究材料进入塑性变形阶段的强度问题。
这样与弹性许用应力方法比较，极限设计方法能够描述船体梁破坏的全过程，对于充分合理的利用材料、减轻船体结构重量、增加承载能力、提高经济效益有着重要意义。
本文通过对CSR 油船规范对船舶极限强度的定义、计算方法的研究，并以某VLCC 船型舯剖面结构为例，借助DNV 船级社计算软件NAUTICS HULL 对其极限强度进行了计算、分析、比较，进一步分析影响船舶极限强度的因素，以及如何合理进行结构设计。
2 极限设计的理论基础我们知道船体梁是由许多钢板焊接起来的一个横纵交错、复杂的钢结构。
这样钢质材料的力学特性是我们研究船体梁极限强度的基础。
根据材料力学中钢质材料的应力-应变关系曲线，当材料超出弹性范围以后，即应力超出屈服应力时，应力应变曲线有一段朔性起作用的区域，如图A.1 中虚线所示。
这一段上升的曲线是由于材料朔性应变硬化的结果，上升的程度和曲线的形状因材料而有所不同。
可以把它理想化为两种情况，一种为弹性-完全朔性，如图中OAC 线，A 点对应得应力为屈服点？s，过此点后，应力维持不变为？s,应变可以不断增加，呈现完全的朔性；另一种理想情况设想为弹性-部分朔性，如图中OABD。
CSR油船规范关于槽型舱壁设计研究依托新开发的AFRAMAX成品油船设计，对CSR油船规范关于槽型舱壁设计做如下研究。
1、CSR规范要求的厚度是净厚度，下文所示厚度均为净厚度。
总厚度需要加上相应的全部腐蚀余量。
2、型舱壁分为垂直槽型舱壁和水平槽型舱壁。
槽型舱壁的槽型角度Ф一般在55度和90度之间。
3、槽型舱壁、底凳和顶凳（若设置时）及周围毗连结构的整体强度需要通过舱段有限元（FEM）分析验证。
船中区域以外的槽型舱壁强度应基于船中舱段有限元分析结果，使用所考虑舱壁的适用压力。
若船中区域前后货舱的舱壁与中部区域的舱壁在几何形状、结构细节、支撑细节上相差较大，则需要额外有限元分析验证。
4、槽型舱壁的腹板、面板净厚度t net应不小于所有载荷组合计算的最大值：其中：为槽型舱壁腹板和面板的宽度。
5、若槽型舱壁的腹板和面板是焊接而成，两者厚度不相同时，规范还有如下额外要求：两者净厚度中大者不小于如下所有设计载荷组合计算的最大值：其中：为腹板和面板净厚度中的小者。
槽型舱壁一般为整板冷压成型，腹板和面板厚度是相同的。
6、垂直槽型舱壁6.1、垂直槽型舱壁不仅要满足上述要求，还要满足如下的要求。
6.2、槽型深度d cg应不小于。
6.3、对设置底凳的槽型舱壁，槽型下部15%区域的腹板净厚度t w-net不小于对应所有设计载荷组合计算的最大值：6.4、对设置底凳的槽型舱壁，槽型下部2/3区域的面板净厚度t f-net不小于对应所有设计载荷组合计算的最大值：6.5、对设置底凳的槽型舱壁，槽条底部、顶部和高度中点的单元槽条的净剖面模数Z cg-net分别不小于对应所有设计载荷组合计算的最大值：6.6、对于6.4和6.5的要求，垂直槽型舱壁腹板、面板板厚从底部向上2/3槽型高度l cg范围内不变，其上区域可减小20%厚度。
一般槽型舱壁加一道水平缝，同时此缝若作为分段缝，最好设置在槽型高度2/3处。
上述公式中的几个重要参数如下：相应位置的弯矩值；槽型面板最大的弯曲应力；平均压力；槽型舱壁底部上的设计剪力；槽型底端和顶端再所考虑设计载荷组合下的设计压力；槽型间距、高度和深度。
