破损船体在不同浮态下极限承载能力的研究

摘要

当今全球经济持续升温，各国之间的交流也日益频繁，水运对于运输大量货物有得天独厚的优势，在全球货物流通中的地位不可或缺。而船舶在使用的过程中，难免会发生不可预料的海损事故。当船舶有一定程度的破损后，对船舶的极限承载能力等重要技术指标会造成不同程度的影响。破损后淹水及货物外泄带来船舶浮力的损失和载重量的变化，从而影响船舶的浮态。另一方面，船舶结构的破损引起船体结构强度的损失。在这两个因素的影响下，船舶破损后是否还可以安全航行，或应该采取何种方案施行救援和拖航。需要结合船舶自身的结构特点，初始形变，破损位置、程度，船舶浮态等一系列复杂的因素进行判断。船体受损后的承载能力的研究受到了学界的重视。
　　已有的研究表明，船舶在破损时的极限承载能力与初始形变的加载方式，船舶浮态，以及破口的大小，形状，位置有直接联系。而在以往的研究中，大多数对船舶极限承载能力的计算，初始形变的加载方式都不尽相同，且大都基于船体处于正浮状态这种假设下进行的。了解初始形变对船舶承载能力的影响规律，分析各种浮态下船舶极限强度，有利于提高船舶极限承载能力的准确计算。本文首先采用有限元方法展开对船体结构多种初始形变下承载能力的影响研究，对初始形变有充分的认识后，选取合适初始形变然后用 Smith简化方法对破损船体在不同浮态下极限承载能力进行了较为全面的计算。基于这些计算结果，总结归纳了一系列破口参数、船舶浮态与船体总纵极限弯矩之间的对应关系，及变化规律。

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1 绪论

1.1 研究背景和研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

2 初始形变对船舶承载能力的影响验证

2.1 前言

2.2初始形变成因及形式

2.3计算对象及建模分析

2.4 船体结构承载能力全过程的基本特征

2.5 本章小结

3 十万吨双层油轮模型的建立与计算结果验证

3.1 前言

3.2 基本假设

3.3 基本流程

3.4 计算程序的选择

3.5 十万吨双层油轮模型的建立与计算分析

3.6 本章小结

4 破损船体在不同浮态下总纵极限强度的变化规律

4.1 前言

4.2 破损参数的选择

4.3 中左破口的对比分析

4.4底面中龙骨处双层破口

4.5左舭部单层破口

4.6 水线附近三角形双层舷侧破口

4.7 综合比较

4.8 本章小结

5全文的总结和展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

致谢

参考文献

附录 攻读学位期间发表的学术成果