38萬噸VLOC的的船體結(jié)構(gòu)形式與強(qiáng)度分析研究.pdf

1、礦石專用船一般載重量較大，小于20萬噸的為數(shù)不多。目前世界上在航的最大的礦石船是32萬噸，由韓國(guó)大宇重工為德國(guó)船東建造，日本也建造了一些自用的礦石專用船，大多為25~26萬載重噸。目前世界上還沒有38萬載重噸級(jí)的VLOC船投入營(yíng)運(yùn)，對(duì)其進(jìn)行研究和開發(fā)，不僅可填補(bǔ)我國(guó)沒有大型、巨型礦石專用船的空白，更重要的是為寶鋼和長(zhǎng)江沿岸的鋼鐵企業(yè)源源不斷地輸送原料，促進(jìn)我國(guó)鋼鐵企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。 本文以目標(biāo)船型38萬噸巨型礦石船作為研究平臺(tái)，以

2、滿足總縱強(qiáng)度、局部強(qiáng)度和屈曲強(qiáng)度要求為前提，對(duì)船體結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)船體關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)形式及其疲勞強(qiáng)度進(jìn)行分析研究，主要包括結(jié)構(gòu)形狀和結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化，對(duì)VLOC的合理分艙、骨材間距的優(yōu)化、縱骨類型（包括組合型材）的選取及高強(qiáng)度鋼的使用研究，并對(duì)船體關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)形式及其疲勞強(qiáng)度進(jìn)行分析，以提供實(shí)際VLOC的設(shè)計(jì)作為參考。 針對(duì)目標(biāo)船，首先對(duì)船體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)DNV規(guī)范，從縱骨間距、縱骨剖面的優(yōu)化以及高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用等幾方面進(jìn)

3、行研究。然后進(jìn)行艙段有限元的計(jì)算，其主要目的是找出承受較大動(dòng)載荷的高應(yīng)力區(qū)域，以及為精細(xì)網(wǎng)格的有限元計(jì)算提供邊界條件。并對(duì)高應(yīng)力區(qū)域及其連接結(jié)構(gòu)，建立局部細(xì)化的有限元模型，從艙段有限元的相同的計(jì)算工況中選取邊界條件，同時(shí)將載荷施加到精細(xì)網(wǎng)格的有限元模型上，進(jìn)行分析。進(jìn)行必要的疲勞強(qiáng)度以及疲勞壽命的校核。主要是從有限元模型的分析中得到各單元的應(yīng)力進(jìn)行處理，利用插值法得出危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力值。然后根據(jù)節(jié)點(diǎn)的焊接情況，選取節(jié)點(diǎn)的焊縫系數(shù)。并根據(jù)選取