大型集裝箱船三維波浪載荷計(jì)算.pdf

1、波浪載荷是船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要考慮的最重要的載荷，它的正確計(jì)算是優(yōu)化船舶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理評估船舶強(qiáng)度的重要前提。對于大型集裝箱船，由于這種船型大開口，扭轉(zhuǎn)剛度下降，使其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度除總強(qiáng)度外，扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度成為突出矛盾，在斜浪中的扭矩是最值得關(guān)注的。同時(shí)，船首的外飄沖擊力，甲板上浪、首尾砰擊等十分明顯，船的大幅度運(yùn)動(dòng)并伴隨底部砰擊所引起的非線性載荷遠(yuǎn)比運(yùn)動(dòng)的非線性突出；大型集裝箱船在波浪中的運(yùn)動(dòng)具有明顯的非線性特征；在高海情況下中剖面處彎矩出現(xiàn)中垂和中

2、拱的不對稱現(xiàn)象；在短波長迎浪條件下，扭矩最大；扭矩比水平和垂直彎矩小得多；重量沿船長的分布對扭矩的計(jì)算至關(guān)重要；除了總縱彎矩外，由于其大開口，由扭矩產(chǎn)生的變形很大；前后各斷面處不同的縱向變形引起高的翹曲應(yīng)力，由于集裝箱船的結(jié)構(gòu)，機(jī)艙前周圍位置繞曲應(yīng)力相對較大；因此，大型集裝箱船必須加強(qiáng)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度的研究，船首外飄引起的波浪砰擊，甲板上浪等研究；扭矩的非線性明顯出現(xiàn)在船首，而船中和船尾幾乎很少出現(xiàn)；非線性載荷出現(xiàn)在各種船體響應(yīng)，如船體運(yùn)動(dòng)，船

3、體力矩，以及船體壓力，因此，在最終設(shè)計(jì)載荷時(shí)非線性影響必須考慮進(jìn)去；對于集裝箱船尾非對稱船型和重量沿船長分布的情況造成了船尾的扭矩遠(yuǎn)大于船中和船首等。 基于集裝箱船此類載荷特點(diǎn)，本文展開了相關(guān)研究。采用三維時(shí)域Rankine源方法對大型集裝箱船六自由度運(yùn)動(dòng)和波浪載荷進(jìn)行了計(jì)算。首先對大型集裝箱船研究進(jìn)展，國外船級社大型集裝箱船結(jié)構(gòu)直接計(jì)算應(yīng)用情況進(jìn)行了調(diào)查，并在學(xué)習(xí)和消化使用WASIM軟件的基礎(chǔ)上，分別計(jì)算了不同浪向角對應(yīng)的線性