长艏楼型船舶砰击载荷试验与计算分析

摘要

长艏楼型船舶具有艏楼结构长，内部使用空间大，甲板上浪小的特点。该船型经常被海洋工程船舶和军用舰艇采用。相对于普通船型，长艏楼型船舶外飘面积较大，砰击问题比较突出。为保证船体局部结构的安全性，在对该型船舶艏部进行结构设计时，必须对其局部关键区域进行砰击设计载荷预报和强度校核。目前，还没有一套适用于长艏楼型船舶砰击设计载荷确定的方法。本文应用砰击载荷计算方法和模型试验方法对长艏楼型船舶砰击载荷进行了研究，旨在提出一种既适用于工程实践，又合理可靠的长艏楼型船舶砰击设计载荷预报方法。本文主要研究内容如下：
　　1）应用砰击载荷直接计算方法对长艏楼型船舶砰击载荷进行了数值预报，分析了实船砰击载荷分布规律。
　　2）针对长艏楼型船舶，设计并开展了基于整船模型的砰击载荷模型航行试验和基于局部模型的落体砰击载荷试验，通过对模型试验结果进行分析，得到了实船砰击载荷的空间分布规律以及随波高、波长、航速的变化规律。
　　3）采用不同规范对长艏楼型船舶的砰击载荷进行了计算，将规范计算结果与直接计算结果及模型试验结果进行了对比分析，最终给出了适用于长艏楼型船舶的砰击设计载荷的确定方法。
　　4）研究了长艏楼型船舶在砰击载荷作下的结构强度评估方法，建立了船体首部结构三维有限元模型，采用本文提出的方法确定了长艏楼型船舶的砰击载荷设计值，对局部构件的屈服和屈曲强度进行了评估。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 课题的国内外研究现状

1.3 课题的主要研究内容

第2章 长艏楼型船舶砰击载荷直接计算预报方法

2.1 概述

2.2 长艏楼型船舶砰击载荷直接计算预报方法

2.3 长艏楼型船舶砰击载荷数值计算实例

2.4 本章小结

第3章 长艏楼型船舶砰击载荷试验预报方法

3.1 概述

3.2 基于整船模型的砰击载荷航行试验预报方法

3.3 基于局部剖面模型的落体砰击载荷试验预报方法

3.4 长艏楼型船舶砰击压力变化规律

3.5 砰击载荷试验预报结果与直接计算预报结果对比分析

3.6 本章小结

第4章 长艏楼型船舶砰击设计载荷确定方法

4.1 概述

4.2 基于规范的长艏楼型船舶砰击载荷预报方法

4.3 长艏楼型船舶砰击载荷不同方法预报结果对比分析

4.4 长艏楼型船舶砰击设计值确定方法

4.5 本章小结

第5章 长艏楼型船舶砰击载荷强度评估方法

5.1 概述

5.2 基于有限元分析的砰击载荷强度评估方法

5.3 长艏楼型实船砰击载荷强度评估

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录