船舶气囊下水静力学计算与结构分析

摘要

船舶是一种运动的大型钢结构，船舶下水是将船舶从建造船台上移至水域的过程。气囊下水是一项我国独创的新型下水技术，主要依靠着实践经验的积累，几乎未进行理论和实验的研究，主要是靠经验操作，因而事故频发。研究气囊下水运动过程中的力学问题，以及下水过程中船体的结构强度，对船舶气囊下水的安全性作出准确的评估，有重要社会意义和经济价值。 本文编制了气囊下水的静力学计算程序，结合实船进行了相关的计算，并且对船体做了结构分析。主要工作包括： (1)对船舶气囊下水过程进行了静力学分析。 (2)使用VC++编制了静力学计算程序，通过对五条实测船舶的计算和对比，验证程序的准确性。 (3)在前面静力学程序计算基础上，根据计算出的载荷对其中两条船舶的结构进行有限元计算。 (4)分析了船舶气囊下水的影响因素，提出了船台改造的方案。 结果计算和结构分析表明，船舶在满足一定的条件下，可以采用气囊安全下水；适当的改造船台，可以改善气囊下水的安全性。本文的计算结果可为今后更加合理地进行气囊下水方案布置提供依据工 作的核心思想。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 引言

1.2论文研究的背景、意义

1.3国内外研究现状和发展趋势

1.4本文的主要内容

1.5创新点

第2章船舶气囊下水过程的静水力分析

2.1气囊下水阶段分析

2.2静力学下水平衡方程

2.2.1下水过程受力分析

2.2.2下水过程静力学方程的建立

2.3气囊支持力的计算

2.3.1气囊计算的假定

2.3.2气囊支持力的公式

2.4下水过程浮力的计算

2.5下水船体局部强度计算

第3章气囊下水静水力程序编制

3.1程序开发工具

3.1.1面向对象的程序设计方法和C++语言

3.1.2可视化编程工具Visual C++6.0

3.2下水计算程序

3.2.1输入模块

3.2.2计算模块

3.2.3结果输出模块

第4章实船计算与分析

4.1勤丰117号计算结果

4.1.1船舶资料

4.1.2船台参数

4.1.3气囊参数

4.1.4计算结果

4.2金舸19号计算结果

4.2.1船舶资料

4.2.2船台参数

4.2.3气囊参数

4.2.4计算结果

4.3景山五号计算结果

4.3.1船舶资料

4.3.2船台参数

4.3.3气囊参数

4.3.4计算结果

4.4景山六号计算结果

4.4.1船舶资料

4.4.2船台参数

4.3.3气囊参数

4.4.4计算结果

4.5 22500散货船计算结果

4.5.1船舶资料

4.5.2船台参数

4.5.3气囊参数

4.5.4计算结果

4.6计算结果汇总与实测结果比较

第5章气囊下水影响因素及船台改造

5.1船台改造概述

5.2船台改造后的形式

5.3船台改造的数值模拟计算

5.3.1船台改造计算原理

5.3.2船台改造计算考虑因素

5.3.3船台改造实例计算

5.4结束语

第6章结构有限元法分析

6.1概述

6.2船体结构有限元模型

6.3“景山5”结构有限元分析

6.3.1模型范围

6.3.2坐标系

6.3.3边界条件

6.3.4载荷

6.3.5计算结果及应力云图

6.3.6校核结果

6.4“勤丰117号”结构有限元分析

6.4.1模型范围

6.4.2坐标系

6.4.3边界条件

6.4.4载荷

6.4.5计算结果及应力云图

6.4.6校核结果

6.5有限元结果与近似计算结果比较

第7章结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文