甲板结构

船体结构复习材料

《船体结构》复习材料

⼀、选择填空

第⼀章船舶类型及结构的⼀般知识1、船舶按航⾏区域可分为海船和内河船；按航⾏状态可分为排⽔型船、潜艇、

滑⾏艇、⽔翼艇和⽓垫艇；按推进动⼒可分为风帆船、蒸汽机船、内燃机船、燃⽓轮机船和核动⼒船；按推进器可分为螺旋桨船、喷⽔推进船，空⽓螺旋桨推进船和明轮船；按建造材料可分为钢船、⽊船、⽔泥船，铝合⾦船和玻璃钢船等。

通常⼀般是按船舶的⽤途来分类，可分为如下⼏种：运输船、⼯程船、渔业船、港务船、海洋调查船、战⽃舰艇、辅助舰艇。2、船体发⽣扭转变形的时机：①船舶在斜浪航⾏；②⾸尾装载对中⼼线左右不对称时。

3、船体的四⼤板架：甲板板架、舷侧板架、船底板架和舱壁板架。

第⼆章外板和甲板板1、通常在⾸尾端将外板板列数⽬减少，⽽把原有的两列板并成⼀列板。

2、并板的两种形式：双并板和齿形并板。

3、外板的端接缝应布置于1 /4或3/4肋距处。

4、钢板长边与长边之间的接缝称为边接缝：

5、舷边连接的三类形式：舷边⾓钢铆接、圆弧舷板连接、舷边直⾓焊接。

6、⾓隅应做成圆形、椭圆形或抛物线形。

7、⼀般⾸舷弧是尾舷弧的2倍。

第三章船底结构1、内底边板的结构形式：⽔平式、下倾式（普通⼲货船）、上倾式（散货船）、

折曲式。2、箱型中底桁主要⽤于集中布置管系，避免管⼦穿过货舱⽽妨碍装货。

3、中底桁是⽔密的连续构件。

4、横⾻架式单底结构由内龙⾻与肋板组成。

5、横⾻架式双层底结构肋板的三种形式：主肋板（实肋板）、⽔密肋板、框架肋板（组合肋板）。

6、内龙⾻分为中内龙⾻和旁内龙⾻。

7、中底桁在中部0.75L区域范围内应连续，并尽可能向⾸尾柱延伸。

第四章舷侧结构1、多层甲板船上的肋⾻有主肋⾻和甲板间肋⾻。

2、强肋⾻每隔⼏档肋距设置⼀道，⽤于局部加强或⽀撑舷侧纵桁。

第五章甲板结构1、横⾻架式甲板⾻架由横梁和甲板纵桁等构件组成。

2、纵⾻架式甲板⾻架由甲板纵⾻、甲板纵桁和强横梁等构件组成。

3、甲板纵桁的剖⾯尺⼨较⼤，常⽤T型材制成，它作为横梁的⽀点，可以减⼩横梁的尺⼨。

交通与计算机２００７年第６期　第２５卷　总１３９期　

某汽车滚装船甲板结构的有限元计算分析　

时光志　刘家新　（武汉理工大学武汉４３００６３）　摘要　由于滚装船对甲板强度具有较高要求，实际设计过程中需要对其进行认真计算和校　核。文中结合一艘客改滚装船的改造设计，按照中国船级社有关规范利用有限元软件ＡＮＳＹＳ校核了　该滚装船的甲板结构强度。提供了３种甲板结构设计方案，并对３种方案分别进行计算、分析、对比。　关键词　汽车滚装船；甲板强度；有限元方法　中图法分类号：Ｕ６６１．４３　文献标识码：Ａ　

＾—　Ｌ——一　Ｕ　刖　吾　汽车滚装船是专门运载各类汽车的运输船。　它是在汽车轮渡的基础上发展演变而来的，其造　型特殊，上甲板没有舱口，也没有起重设备。车辆　通过船上的首门、尾门或舷门的跳板开进开出。航　行时，折叠式的尾跳板矗立在船尾，驾驶台等上层　建筑设置在船尾部或船首部。因为汽车滚装船运　载的车辆会排出有害气体，所以汽车滚装船对通　风的要求较高，在上甲板设有多个通风筒。装载　时，汽车及由牵引车辆拖带的挂车通过跳板开进　舱内。汽车滚装船的装卸效率很高，可达５０～６０　辆／ｈ。它实现了从发货单位到收货单位的“门一门”　直接运输，减少了运输过程中的货损和差错。因　此，汽车滚装船成为迅速发展的新型船舶。　汽车滚装船船体结构的特点是甲板层数多，　一般有２～６层。为使车辆在舱内通行无阻，货舱　内不设横舱壁，舱内支柱也很少，因此，滚装船的　结构强度、稳性及抗沉性相对较弱，因而对于其车　辆甲板板架强度要进行重点分析Ｌ１］。　板架计算可以求解交叉构件与主向梁的弯曲　要素，校核它们的强度。而交叉构件与主向梁上的　荷重是由板架平面所受的荷重传递给它们的Ｌ２］。　船体板架由板和骨架组成，当骨架弯曲时，板作为　骨架的带板也参加弯曲，板架上的外荷重通过板　传递给骨架。荷重传递的方式是由作用在板面上　的外荷重先传递给小骨材，再传递给交叉强梁，最　后传给支持周界。根据这种外力传递来确定板架　中粱受的荷重并作出两向梁的计算简图。计算时　如采用手工方式，往往会忽略小骨材的承载作用，　其计算结果相对保守，导致局部强度过强，当板架　结构比较复杂时，计算会比较繁琐，且容易出错。　而计算机有限元法可以很好地解决这些问题。　本文采用通用有限元软件ＡＮＳＹＳ对一条实　船的车辆甲板板架设计方案进行计算分析，校核　其是否满足相关规范要求并且从中选出一个较优　的方案。　１利用ＡＮＳＹＳ进行建模和分析　１．１结构特点以及３种方案简介　由于本滚装船是由原来的一艘客船改造的，　这样就需对原来的甲板结构进行加强，以适应新　的要求。本文计算取典型甲板段＃６０～＃１０２之　间进行建模计算，普通横梁间距为６００　ｍｍ，隔４　档设置一强横梁，分别在＃６４、＃７６和＃８８距舯３　８００　ｍｍ处对称设置６根支柱，纵桁及纵骨间距如　图１（一侧）所示。结构形式及构件尺寸拟做３种设　计方案，通过计算比较加以取舍。　主要参数：　甲板厚度　３　ｍｍ　甲板强横梁　上　甲板纵桁上　普通横梁　Ｉ　５６×３６×５　甲板纵骨　Ｉ　５６×３６×５　方案１。距中４　０００　ｍｍ处纵桁和支柱处强横　梁及中纵桁：上　方案２。结构形式同上，距中４　０００　ｍｍ处纵桁　收稿日期：２００７－０６－１５；修改稿收到日期：２。。７—１。一２１　

平板龙骨( plate keel )

舭列板（bilge strake）

船底板(bottom plate）

舷顶列板(S列板)（sheer strake）

舷侧列板(side plate）

这些列板在船舶建造中还有专门的术语:K列板称为平板龙骨( plate keel )；由船底向舷侧过渡的部位称为毗部，与之相对应的一列板称为舭列板（bilge strake）；平板龙骨与砒列板之间的列板统称为船底板(bottom plate)；船体舷侧部分在上甲板以下的那一列板称为舷顶列板(S列板)（sheer

strake)；舭列板以上舷顶列板以下的各列板统称为舷侧列板(side plate )，如图2-t所示。

船壳外板是由许多块钢板焊接而成的，钢板的长边沿船长方向布置。长边与长边相接叫边接，焊缝称为边接缝( seam ）；短边与短边相接叫端接，焊缝称为端接缝(Butt）。

甲板板由许多钢板拼合焊接而成，钢板的长边通常沿船长方向布置。在所有列板中，沿甲板外缘与舷侧邻接的一列板称为甲板边板(deck stringer)。

上甲板边线沿纵向向艏娓端升高的曲线称为舷弧(sheer)，见图2一9(a）。

上甲板沿横向这种中间高，两边低的拱形称为梁拱(camber )，见图2-9(b）。

肋板(door)

中内龙骨(keelson) 旁内龙骨(side

keelson）舭肘板(bilge bracket) 船底纵骨(bottom longitudinal）防倾肘板(tripping

bracket）实肋板(sohdfloor)

减轻孔(Udltellinghole )、气孔(air hale)和流水孔(drain hole) ，有些减轻孔专门设计成便于人员通过的人孔(manhole)。

加强筋(stiffener ) 水密肋板(watertight

floor) 水密横舱壁(watertightbulkhead)

２０１３．３　九江职业技术学院学报　

（桑玉蕊：船舶锚机底座下甲板结构优化设计）　１９　

船舶锚机底座下甲板结构优化设计　

桑玉蕊，刘赣华，赵亮　

（九江职业技术学院，江西九江３３２００７）　

摘要：本文借助有限元软件ＭＳＣ．ＰＡＴＲＡＮ／ＮＡＳＴＲＡＮ，以１８０００ｄｗｔ成品油船为例，对锚机在工作　

时不同－ｒ￣－Ｆ的受力进行计算分析，进而讨论采用不同的措施，如：钢板加厚，对位加强等，　

以达到锚机底座下甲板结构满足强度要求的目的。　关键词：有限元；锚机底座；栽荷；甲板结构优化　

中圈分类号：Ｕ６６４．４２文献标识码：Ａ文章编号：１００９—９５２２（２０１３）０３—００１９—０２　

锚机是主要的船用锚系泊设备。根据船舶上用于收放锚　

及锚链的工作需要，通常会在船舶艏部的甲板上（如艏楼甲　板）设置锚机。在安装结构上，先将锚机底座焊接在船体甲　

板上，然后将锚机通过螺栓连接的方式与锚机底座安装固　

定。因此在锚机的使用过程中，作用在锚机上的载荷会同样　

作用于与之相连的船体甲板。在这种情况下，该处的甲板强　

度则会不够，可能会导致甲板变形等严重后果，因此讨论锚　

机底座下甲板的结构加强就显得尤为重要。　由于锚机的主要作用为收放锚及锚链，因此其在工作过　

程中会受到相应的锚链的牵拉作用；又因为锚机一般设置在　船艏甲板上，因此甲板上浪也会对锚机产生一定的影响。考　

虑到这两点因素，本文对锚机底座的载荷计算将采用这两种　

载况（工作载荷、上浪载荷）进行分析。　１模型介绍　

图１锚机底座模型　图２整体有限元模型　模型全局坐标原点在中纵剖面Ｆｒ１８８甲板面处，ｘ轴指　

向船长方向，Ｙ轴指向船宽方向，ｚ轴指向高度方向。建立　

首楼甲板左舷部分结构构件模型。　

甲板板、基座面板及横舱壁锚链舱壁采用壳单元；甲板及　

基座的主要支撑构件（强横梁，局部短纵桁，短横桁）腹板采　

用四节点的板壳单元模拟，面板采用梁单元模拟。次要构件，　

如甲板横梁采用梁单元，基座底板支撑构件采用偏心梁单元进