绞吸式挖泥船的结构强度评估研究和标准化探讨

摘要

绞吸式挖泥船是疏浚工业中应用较为广泛的一种船舶。作为工程船舶，其船体结构形式与其它常规船型有着明显的不同。因此有必要对其船体结构的强度进行评估，以确保其安全性。 本文以一艘4000m3/h 绞吸式挖泥船为对象，对绞吸式挖泥船强度分析的方法进行了研究。按照研究对象，分别对船体结构以及施工设备（桥架、台车）等进行了结构强度分析。对于船体结构，采用整船结构有限元分析方法评估结构强度，并详细的阐述了波浪载荷的计算方法和进行整船结构分析的过程。首先建立水动力模型、质量模型和全船结构模型，再应用三维幅射—绕射理论进行波浪诱导载荷的长期预报，在此基础上确定设计波参数，最后在全船有限元模型上计算得出船体结构在各个设计波上的应力分布和变形结果。桥架和台车是绞吸式挖泥船主要的施工设备，在施工作业中会受到较大的外载荷的作用，因此在详细研究各工况下设备运行产生的载荷以及所受外载荷的基础上，分别针对这两部分结构进行了强度评估。在完成分析工作的基础上，对分析方法进行了总结，对绞吸式挖泥船强度评估的方法进行了标准化的探讨，总结了需要考虑的各方面因素，制定出了相应的规则。 本文的研究成果可用于指导绞吸式挖泥船船体结构的设计和优化，为今后绞吸式挖泥船各部分结构的强度分析提供参考依据。