破損船體總縱強(qiáng)度計(jì)算研究與程序開發(fā).pdf

1、船舶在運(yùn)營(yíng)過程中可能會(huì)發(fā)生碰撞、觸礁、擱淺等一系列惡性事故。艦艇在海上進(jìn)行作戰(zhàn)活動(dòng)常會(huì)遭到炮火、魚雷、水雷、炸彈等攻擊而造成損傷。破損船舶也許因滿足其破艙穩(wěn)性而會(huì)成功浮起，但卻會(huì)因?yàn)榇w剩余強(qiáng)度不夠而發(fā)生進(jìn)一步破壞并沉沒。因此，船舶破損后的結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度越來越受到人們的重視。然而船舶事故和艦艇戰(zhàn)斗損傷的發(fā)生不可避免，但當(dāng)船舶發(fā)生破損時(shí)，若能夠?qū)ζ洚?dāng)前強(qiáng)度進(jìn)行迅速校核，并作出應(yīng)急反應(yīng)，就能夠盡可能地降低人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，甚至能夠?qū)?zhàn)斗的勝

2、利起決定性影響。
　　 船舶破損后繼續(xù)斷裂破損的主要原因有以下兩個(gè)方面：一方面船舶破損后淹水以及貨物外泄帶來船舶浮力損失和載重量的變更從而引起船舶載荷的變化，另一方面船舶破損后結(jié)構(gòu)的破損引起的船體強(qiáng)度損失。
　　 論文研究工作的主要內(nèi)容和成果如下：
　　 1)針對(duì)任意浮態(tài)下的船舶浮力計(jì)算，采用三次樣條函數(shù)表示船體型線，統(tǒng)計(jì)出14種水線與橫剖面的交點(diǎn)情況，程序?qū)崿F(xiàn)任意橫傾狀態(tài)下水線與橫剖面的交點(diǎn)計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上計(jì)

3、算剖面浸水面積和浮力要素。
　　 2)基于增加重量法，對(duì)傳統(tǒng)的針對(duì)船舶外載荷計(jì)算的逐步近似法進(jìn)行改造，使其既能夠考慮船舶進(jìn)水后的重量變化，又能夠考慮船舶橫傾的浮態(tài)調(diào)整。程序?qū)崿F(xiàn)任意破艙情況下船舶浮力要素及剪力彎矩值的計(jì)算，典型艙室剖面型式歸為8類，考慮了艙室裝載狀態(tài)對(duì)于破損船舶外載荷的影響。
　　 3)從服務(wù)性使用要求角度，研究并程序?qū)崿F(xiàn)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的剖面特性參數(shù)的計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上依據(jù)線彈性理論得到破損船體梁總縱強(qiáng)度和剪

4、切強(qiáng)度的計(jì)算校核，考慮了艙室進(jìn)水、船舶橫傾、重心橫移、非對(duì)稱結(jié)構(gòu)等因素對(duì)總縱強(qiáng)度的影響。
　　 4)程序具備計(jì)算任意艙室進(jìn)水、破口大小、位置與數(shù)量皆任意的破損船體總縱強(qiáng)度估算功能，雖然沒考慮船舶運(yùn)動(dòng)、構(gòu)件屈曲或塑性變形等因素，但能迅速地校核船體在當(dāng)前破損狀態(tài)下是否仍滿足服務(wù)性要求，適用于一般型式的單體船。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用，可以預(yù)估船舶破損的危險(xiǎn)情況；在船舶營(yíng)運(yùn)中應(yīng)用，可以對(duì)當(dāng)前破損狀態(tài)及時(shí)地估算出其剩余強(qiáng)度，從而采取合適的相應(yīng)應(yīng)