81,600DWT散货船结构设计

摘要

随着世界经济增长的放缓，航运市场最近二年呈现震荡走势。散货船作为三大主力船型之一，在经济发展中起着重要的作用。船舶市场上，散货船新船订单量稳步上升，尤其是巴拿马型和好望角型散货船。但高油价和低船价一直是船市低迷的主要影响因素，因此研发出低油耗、低排放的绿色船型才能迎合市场的需求和增强企业的市场竞争力。
　　本论文以实际设计项目81,600DWT散货船作为研究对象，分析其结构设计的特点。首先阐述了结构共同规范的基本要求和载荷计算；然后全面介绍了该船的主船体的结构布置，包括货舱区域、机舱区域和艏艉部；最后以初步设计图纸为基础，运用Mars软件进行强度计算，通过软件分析进行构件尺寸的优化，以达到最优的设计。
　　有限元作为一种广泛应力的数值分析方法，对于船体结构强度直接计算分析起着十分重要的作用。根据共同规范的要求，建立了典型货舱段的有限元模型，并校核了船体主要支撑构件的结构强度，其中包括屈服、屈曲和疲劳强度。通过对计算结果进行分析，修改不满足要求的结构，为以后的设计工作提供了参考和借鉴。
　　最后选取了舱口围结构和锚机底座作为结构局部强度优化的案例，采用两种不同的分析方法对现有结构进行分析和优化，最终得到了满足优化设计要求的构件尺寸。

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1 绪论

1.1 散货船的发展和分类

1.2 散货船市场现状

1.3 课题的研究背景

1.4 本文的主要内容和创新点

2 基于共同规范的船体结构设计特点

2.1 材料和净尺寸

2.2 设计载荷

2.3 小结

3 结构优化和规范计算

3.1 结构布置优化

3.2 主船体构件尺寸计算

3.3 小结

4 货舱段结构有限元强度分析

4.1 有限元分析流程

4.2 货舱段结构有限元模型的建立

4.3 装载工况

4.4 边界条件

4.5 强度衡准

4.6 有限元计算结果

4.7 屈服和屈曲应力分析

4.8 疲劳强度评估

4.10 小结

5 局部结构设计优化

5.1 舱口围结构强度校核

5.2 锚机基座加强结构的强度校核

5.3 船艏底部砰击

5.4 小结

6 总结

致谢

参考文献

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