小水线面双体船结构优化
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小水线面双体船船体结构问题探讨
郑莎莎;郑梓荫
【期刊名称】《船舶工程》
【年(卷),期】2005(27)1
【摘要】本文论述了“小水线面油田交通船”的全船结构有限元分析和船体结构
强度评估,并在此基础上探讨该船型的一些特殊结构问题,包括:船舶的整体刚度控制、应力集中、温度应力以及船舶振动预防等.
【总页数】7页(P12-18)
【关键词】船舶;小水线面双体船;有限元分析;船体结构
【作者】郑莎莎;郑梓荫
【作者单位】上海船舶研究设计院
【正文语种】中文
【中图分类】U663
【相关文献】
1.小水线面双体船桨-轴-船体耦合振动和声辐射分析 [J], 雷智洋;苏金鹏;华宏星
2.小水线面双体船船体总振动固有频率预报研究 [J], 李强;王慧彩;王显正;刘见华
3.小水线面双体船螺旋桨激励船体振动研究 [J], 熊晨熙;殷学文;段勇
4.小水线面双体船尾部结构水下辐射噪声特性及结构优化分析 [J], 朱东华
5.小水线面双体船船体振动差异特性与辐射噪声研究 [J], 王家文;陈新传;刘云生因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于谱分析法的小水线面双体船疲劳强度评估随着海洋工程的发展和船舶运输的不断增加,双体船在海上运输中扮演着重要的角色。
但是,由于海况的不稳定性和船舶运行的频繁性,双体船在海上运行中会受到各种力的作用,从而引发结构疲劳问题。
因此,对双体船进行疲劳强度评估显得尤为重要。
谱分析法是一种常用的疲劳强度评估方法,它可以通过对双体船在海上运行中所受到的载荷进行频谱分析,得出载荷频谱和应力频谱,从而评估双体船的疲劳强度。
在进行谱分析时,首先需要确定双体船在海上运行中所受到的主要载荷,包括波浪载荷、船员操作造成的载荷、发动机振动载荷等。
然后,通过采集这些载荷数据,建立载荷频谱。
接着,利用有限元方法建立双体船的结构模型,并将载荷频谱作为输入,计算出双体船结构的应力频谱。
最后,根据应力频谱和材料的疲劳性能曲线,可以计算出双体船的疲劳寿命,从而评估其疲劳强度。
在进行小水线面双体船疲劳强度评估时,还需要考虑到双体船结构的特点,比如船体的几何形状、横向和纵向的刚度分布、横向和纵向的船体弯曲挠度等。
这些因素都会影响双体船在海上运行中受到的载荷分布和传递,进而影响其疲劳性能。
因此,在进行疲劳强度评估时,需要考虑这些因素,以确保评估结果的准确性和可靠性。
总的来说,基于谱分析法的小水线面双体船疲劳强度评估是一种有效的评估方法,可以帮助船舶设计者和运营商更好地了解双体船在海上运行中的疲劳性能,从而有效地延长双体船的使用寿命,并确保其安全运行。
同时,谱分析法也可以为双体船的结构设计和维护提供重要的参考依据,有助于提高双体船的安全性和经济性。
因此,在实际应用中,可以采用谱分析法对小水线面双体船进行疲劳强度评估,以提高双体船的安全可靠性和经济性。
小水线面双体船抗冲击特性数值研究高峰;况贶【摘要】文章介绍了小水线面双体船型的特点,阐述其在军事领域的应用和发展前景.运用数值仿真方法计算水下非接触爆炸作用下小水线面双体船的结构变形和冲击环境,分析此船型结构抗冲击特性和全船冲击环境特点,提出在抗冲击设计时的重点设计区域和优化方向,为其军事应用提供技术积累.%The characteristics of SWATH have been described in this paper, as well as its application and prospect in military field. The structural deformation and shock environment of SWATH in underwater non-contact explosion have been calculated by numerical stimulation method, and the overall ship's structural impact resistance and the shock environment have been analyzed. The specific design area and the optimization direction during the impact resistance design have been put forward, which could be the technical experience for its military application.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2015(026)005【总页数】5页(P46-50)【关键词】小水线面双体船;结构抗冲击;冲击环境【作者】高峰;况贶【作者单位】海军装备部北京100841;海军驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军代表室上海 200129【正文语种】中文【中图分类】U661.43引言小水线面双体船(SWATH船)是一型高科技、高附加值、高性能船舶。
小水线面双体船四自由度操纵运动建模双体船是一种具有非对称外形的船舶,具有很好的生产效率和航行性能。
而为了让双体船能够更加灵活地操纵,需要对其进行四自由度操纵运动的建模,以便于控制船舶的姿态、速度和位置等信息。
下面我们来一起了解一下小水线面双体船四自由度操纵运动建模的具体过程。
一、船舶坐标系的建立首先需要建立船舶坐标系,以便于描述船舶的运动状态。
在小水线面双体船中,通常采用惯性坐标系作为参考系,船体原点位于船体的质心处。
建立船舶坐标系的过程中需要考虑船体的长度、宽度和高度等因素,并对坐标系的方向进行确定。
二、船舶的自由度在进行船舶运动建模过程中,需要考虑船舶的自由度。
对于小水线面双体船而言,其可分为四个自由度,分别为纵向、横向、滚动和偏航自由度。
其中纵向自由度是指船舶在航行方向上的运动,横向自由度是指船舶在航行平面上的运动,滚动自由度是指船舶绕纵向轴旋转的运动,偏航自由度是指船舶绕垂直轴旋转的运动。
三、船舶运动方程的建立在进行船舶的运动方程建立时,需要考虑船舶的受力情况。
根据牛顿第二定律,可得到船舶的运动方程:F=ma其中,F表示船舶所受的力,m为船舶的质量,a则是船舶的加速度。
对于船舶的受力情况,可以通过分析船舶的运动特征得出。
四、航向稳定和自动控制在进行船舶运动建模的过程中,还需考虑船舶的航向稳定和自动控制。
其中,航向稳定主要以船舶的动态、静态稳态、操纵性能的分析为主,通过设计控制系统的参数,使得船舶尽可能地满足特定的操纵要求。
同时,还需分析船舶受到的风、流等外界因素的影响,进而确定船舶的理论最佳航线、最优操纵方法等内容。
总之,小水线面双体船四自由度操纵运动建模是一项非常复杂的工作,需要对船舶的结构、运动特性和控制系统等多个方面进行深入研究,才能够确定最优的运动模型。
通过对船舶四自由度的操纵模型的建立,不仅可以为船舶的操纵提供科学依据,同时也可以为后续的船舶设计、制造和应用提供有力的支持。
为了对某个系统或者现象进行深入研究,相关数据的采集和分析是非常必要的。
小水线面双体船结构有限元分析作者:岳兴华毛斌峰赵经玲侯德军来源:《广东造船》2020年第02期摘要:小水线面双体船是一种综合性能优良并具有广泛应用前景的新船型。
此种船型其结构相对单体船更为复杂,设计时尤其需要重视结构总横强度及扭转强度问题。
基于大型有限元软件SESAM,对某小水线面双体船采用直接计算方法进行结构强度分析,表明在横浪和斜浪情况下对其横向强度及扭转强度影响明显,应重点考虑特殊部位结构加强。
总结出强度校核方法,并给出具有一定实用价值和工程指导意义的结论。
关键词:小水线面双体船;有限元;横向强度;扭转强度中图分类号:U661.4 文献标识码:AAbstract: SWITH is a new type of ship with excellent comprehensive performance and wide application prospect. The structure of this type of ship is more complex than that of a mono hull ship, so it is necessary to pay special attention to the problems of total transverse strength and torsional strength. Based on the finite element software SESAM, the direct calculation method is used to analyze the structural strength of a SWITH. The results show that the transverse strength and torsional strength of the SWITH are obviously affected by the transverse and oblique waves and the strengthening of the structure of special parts should be considered. The strength checking method is summarized, and the conclusion with certain practical value and engineering guiding significance is given.Key words: Small water-area twin hull vessel (SWATH); Finite element; Transverse strength; Torsional strength1 前言小水线面双体船由提供浮力的下潜体、作为连接和提供水线面积的立柱及宽敞的上船体组成。
船舶工程中的船体结构优化设计指南船体结构在船舶工程中起着至关重要的作用。
它不仅为船舶提供了必要的稳定性和强度,还承载着各种载荷和海况条件下的振动和荷载。
为了确保船舶的安全性、可靠性和经济性,船体结构的优化设计非常关键。
本文将介绍船舶工程中船体结构优化设计的指南,以帮助设计师更好地完成其工作。
首先,船体结构优化设计中需要考虑船舶的运营需求。
船舶的用途和运营条件将决定船体结构的设计要求。
例如,不同类型的船舶可能需要不同的甲板布置、侧壁高度和舱室排列等。
因此,在开始优化设计之前,设计师需要与船主和操作人员充分沟通,了解他们的需求和运营要求。
其次,船体结构优化设计需要考虑船舶的稳定性和强度。
船体的稳定性是指船舶在水中保持平衡的能力,而强度则是指船体能够承受各种荷载和环境条件的能力。
在进行船体结构的优化设计时,设计师需要确保船体的重心位置合理,以提高船体的稳定性。
此外,设计师还需要根据船舶的载荷情况和运营环境,选择合适的材料和结构形式,以提高船体的强度。
第三,船体结构优化设计还需要考虑船舶的航行性能。
船体结构的优化设计应该能够提高船舶的航速和航行稳定性。
在设计过程中,设计师可以通过减少船体的阻力,改善船舶的航行性能。
船体的减阻设计可以通过优化船体的外形、减少船体的湿表面积和优化船舶的尾流等方式来实现。
第四,船体结构优化设计还需要考虑船体的可维修性和可维护性。
船舶在使用过程中,可能会受到各种外部因素的影响,例如碰撞、腐蚀等。
因此,在船体结构的优化设计中,设计师需要考虑船体的维修成本和维护难度。
船体结构的设计应该便于维修和维护,以降低维修成本和提高船舶的可靠性。
最后,船体结构优化设计还需要考虑船舶的经济性。
经济性包括船体结构的造价和船舶的燃料消耗等方面。
在设计过程中,设计师应该根据船舶的经营需求和预算限制,选择合适的船体结构形式和材料,以达到经济性的要求。
总之,船舶工程中船体结构的优化设计是一项关键任务。
设计师需要考虑船舶的运营需求、稳定性和强度、航行性能、可维修性和可维护性以及经济性等多个方面。
GD 06-2005中 国 船 级 社CHINA CLASSIFICATION SOCIETY小水线面双体船指南Guidelines of SmallWaterplane Area Twin Hull Craft2005目录第1章通则第1节 一般规定第2节 检验第2章结构设计原则第1节 一般规定第3章设计载荷…第1节 一般规定第2节 总体载荷第3节 高速小水线面双体船局部载荷第4节 非高速小水线面双体船局部载荷第4章构件尺寸第1节 一般规定第2节 高速小水线面双体船构件尺寸第3节 非高速小水线面双体船构件尺寸第5章结构直接计算第1节 一般规定第2节 结构模型第3节 屈服强度校核第4节 屈曲强度校核第6章结构疲劳评估第1节 一般规定第7章轮机第1节 一般规定第 1 章 通 则第 1 节 一般规定1.1.1适用范围1.1.1.1 本指南适用于以下民用的小水线面双体船:(1)高速小水线面双体船——最大航速满足V≥3.7▽0.1667m/s;(2)非高速小水线面双体船——最大航速限定为V<30kn,且在设计中不考虑船体产生的水动升力及其特性。
式中:V——船舶处于最大营运重量状态,以核定的最大持续推进功率,在静水中航行能达到的速度;▽——设计水线对应的排水体积,m3;1.1.1.2 对高速小水线面双体船,应按本指南中对高速小水线面双体船的有关规定。
1.1.1.3 对非高速小水线面双体船,应按本指南对非高速小水线面双体船的有关规定。
1.1.1.4 本指南条款中未特别说明者,均适用于高速小水线面双体船和非高速小水线面双体船。
1.1.1.5小水线面双体船的消防、救生、稳性防污染等法定要求还应符合船旗国主管机关的有关规定。
1.1.2等效与免除1.1.2.1 除另有规定外,对计算方法、评定标准、制造程序、材料、检验和试验方法等,凡能提供必需的试验、理论依据或使用经验,或有效公认的标准等,经CCS同意后,可等效于或替代本指南要求的内容。
小水线面双体船典型节点抗疲劳设计
陈颖;岳亚霖;崔维成
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2010(032)006
【摘要】小水线面双体船结构形式特殊,结构疲劳问题突出.针对小水线面双体船特殊的结构形式,利用有限元方法对小水线面双体船典型舱段结构应力分布情况进行研究,得到了舱段结构高应力区域所在的位置;对板厚、结构形式、加强方式等影响船体结构节点应力的相关因素进行了详细的比较分析,提出了小水线面双体船典型节点抗疲劳设计方法;并利用该方法对1 350 t典型小水线面双体船进行节点形式优化设计,为小水线面双体船的抗疲劳设计提供参考依据.
【总页数】6页(P8-13)
【作者】陈颖;岳亚霖;崔维成
【作者单位】中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082;中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082;中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082
【正文语种】中文
【中图分类】U661.42
【相关文献】
1.基于参数化子模型的 SWATH 船典型节点抗疲劳设计 [J], 任慧龙;张清越;胡雨蒙;江雪云
2.船体典型结构节点抗疲劳设计 [J], 李涛;罗秋明
3.160m桁架式预应力钢管风电塔塔柱法兰节点抗疲劳性能研究 [J], 裘科一;马人乐;何敏娟
4.钢桁梁整体节点典型构造细节的抗疲劳性能分析 [J], 卫星;李俊;强士中
5.钢桁加劲梁悬索桥耳板节点抗疲劳性能研究 [J], 卫星;李俊;强士中
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
双体船结构的直接计算分析双体船是一种特殊的船舶结构,它由两个平行排列的船体组成,这两个船体之间通过横向的连接结构相互连接。
相比传统的单体船,双体船具有较大的稳定性和抗风浪能力,能够在恶劣的海况下进行航行。
然而,双体船的结构设计较为复杂,需要进行直接计算分析来确定其结构的强度和稳定性。
双体船的结构设计通常需要考虑以下几个方面:船体的构建材料、连接结构的强度、船体的水动力特性和破坏模式等。
直接计算分析是通过数值计算和工程力学原理来评估这些方面的设计要求和性能。
下面将从强度和稳定性两个方面介绍双体船结构的直接计算分析。
首先是强度方面的直接计算分析。
在强度分析中,需要确定双体船结构的承载能力和局部的应力分布。
强度分析可以通过有限元方法进行,其中将船体划分为有限数量的小单元,然后进行数值计算得到各个单元的应力和变形。
通过这些计算结果,可以评估双体船结构在各种工况下的稳定性和强度,为结构设计提供参考。
另外,强度分析还需要考虑各个组件之间的连接方式和强度,以及材料的强度参数等。
其次是稳定性方面的直接计算分析。
在稳定性分析中,需要考虑双体船在静态和动态条件下的稳定性。
静态稳定性指的是船舶在平静水面上的倾覆能力,需要评估双体船的重心位置和浮心位置等参数。
动态稳定性指的是船舶在遇到外部力矩时的倾覆能力,需要考虑船体和船体之间的连接结构对外部力矩的响应,并评估双体船的回复能力。
这些稳定性参数可以通过计算和模拟得到,可以帮助设计者优化双体船的结构和减小倾覆风险。
除了这些方面,直接计算分析还可以应用于双体船的水动力分析和破坏模式分析等。
水动力分析主要是评估双体船在水下行驶时的性能和航行稳定性,可以通过CFD(计算流体力学)分析方法进行,得到水流对船体的作用力和阻力等信息。
破坏模式分析主要是评估双体船在遭受外部冲击时的破坏程度和结构的可靠性,可以通过数值模拟和实验来得到破坏模式和破坏过程。
在进行直接计算分析时,需要对双体船的结构进行精确的几何建模和材料建模,以及预先确定边界条件和加载情况。
超小水线面船主机舱段结构优化设计艾海峰;陈志坚;陈炜然;王志鹏【摘要】采用MSC.Nastran的静态响应有限元分析的优化方法,对某超小水线面船的主机舱段构件进行优化,降低该舱段的结构重量,增大舱内空间,为整船结构模型计算中构件参数的确定提供了依据.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2007(036)002【总页数】3页(P25-27)【关键词】超小水线面船;结构优化;静态响应分析【作者】艾海峰;陈志坚;陈炜然;王志鹏【作者单位】海军工程大学船舶与动力学院,武汉,430033;海军工程大学船舶与动力学院,武汉,430033;海军工程大学船舶与动力学院,武汉,430033;海军驻葫芦岛431厂军事代表室,葫芦岛,125000【正文语种】中文【中图分类】U661.4超小水线面船是一种综合性能比较优秀的新船型,它兼容了水翼艇和小水线面双体船的优点,又可克服这些船型的一些缺陷。
超小水线面船的水线面面积小,因而兴波阻力小,能以较小的推进功率达到所需的航速。
良好的外形特点使它在风浪中受到的扰动力大为减小,运动加速度也变小,而运动周期加大,加上侧翼的作用,可避开经常遭遇到的波浪周期而不致发生谐摇,所以超小水线面船具有很好的机动性、快速性及稳定性。
虽然具有众多优点,但其发展却缓慢,主要问题是它对自身重量十分敏感,以100 t级船为例:负载差别10 t时,单体船吃水影响0.01 m,双体船吃水影响0.05 m,而小水线面双体船吃水影响可能达到0.50 m,有时必须用压载水来调整,超小水线面船要求尽量使浮心在重心之上,设计难度更大;另一方面在骨架结构相同时,构件的重量越大,其尺寸也会越大,这将会占用更多可利用空间,超小水线面船自身空间相对较小,内部设备的布置也成为问题。
为减轻结构重量,应选择性能好、重量轻的材料,但由于可加工、力学性能等原因,材料的选择总是有限的。
在材料确定后,对船体结构进行优化,往往能取得更好的效果[1-2]。
Y590双体帆船的结构分析及其优化设计的开题报告一、选题背景帆船作为一种传统的水上运动器材,在现代化发展趋势中逐渐演变出了一种新型的双体帆船:Y590。
这种船型的双体设计有效地降低了船体的阻力,提高了速度和灵活性,成为如今帆船领域的一种趋势。
而在Y590的设计中,船体的结构也扮演着至关重要的角色。
因此,对于Y590双体帆船的结构分析与优化设计具有非常重要的意义和价值。
二、选题目的与意义1、深入研究Y590双体帆船的结构特点,明确其优点与不足。
2、通过分析优化方法,提出改进方案,优化设计双体船的结构,充分利用结构特点。
3、促进Y590双体帆船技术的发展,推动双体帆船在现代化发展中的应用,增强我国在帆船领域的核心竞争力。
三、选题内容和方法1、研究文献阅读:查阅与双体帆船和船体结构相关的理论资料,了解Y590的结构设计与现有双体帆船结构设计的差异。
2、数值模拟分析:利用数值计算工具模拟船体结构的受力情况,确定其受力状态和变形程度,对双体帆船的结构进行分析。
3、优化设计:根据结构分析结果进行优化设计,提出改进方案,利用理论计算,将设计方案付诸实践,通过实验证明研究的实用价值。
四、预期成果1、明确Y590双体帆船的结构特点与不足;2、理论模型与数值模拟,确定其受力状态与变形程度;3、通过实验,验证优化设计方案,突出双体帆船的优点及实用价值;4、论文发表,取得科研成果。
五、研究进度计划1、前期文献阅读和调研工作,时间为2个月。
2、进行数值模拟和实验工作,时间为6个月。
3、实验结果分析及文献撰写工作,时间为2个月。
4、论文答辩和成果发布,时间为1个月。
以上为本人关于Y590双体帆船的结构分析及其优化设计的开题报告,希望能够得到审阅老师的指导和帮助,谢谢。