独立舱式沥青船船体结构强度研究

摘要

随着道路交通建设的突飞猛进，我国对于沥青的需求也在不断增长，沥青运输最不能缺少的就是沥青船，而沥青船在不断的发展中形成了区别于原有整体式的另一种船体结构形式:独立舱式沥青船。本文对独立舱式沥青船船体结构强度进行了研究，着重分析其屈服强度和屈曲强度。　　沥青的高温导致船体结构受到的温度应力的影响不可忽略，所以在沥青船结构强度计算中不仅要考虑船体自重、货物载荷、舷外水压力和舱段模型端面的弯矩这些载荷，还必须考虑温度载荷。由于有限元模型温度场的形成与环境温度休戚相关，而传热平衡后的环境温度恰恰是未知的。故在本文中，使用了迭代计算的方法推算出船体内各区域的环境温度，并以此为基准确定了模型温度场，最终明确了船体的温度载荷。　　对船体舱段模型进行货物载荷、舷外静水、波浪载荷以及温度载荷的加载，计算得出结构在不同装载情况下的屈服应力结果。并对另外两种典型结构形式独立液货进行屈服强度计算，将三种独立液货舱结构的屈服结果进行对比分析。在屈服强度的计算结果基础之上，在三种独立液货舱结构形式下，对于船体结构中主要的受压区域（如:甲板、船底、舷侧和强框架结构）进行屈曲强度计算，并对三种结构下的屈曲结果进行对比分析。　　通过分析屈服和屈曲的结果，了解了独立舱式沥青船船体主要构件在不同计算工况下结构应力响应的差异，更清楚地展示了不同结构形式对独立液货舱的屈服和屈曲强度所造成的影响。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 沥青船的研究现状

1．3 独立式沥青船的结构特点

1．4 论文研究内容以及方法

第二章 船体结构强度理论

2．1 屈服强度理论

2．2 屈曲强度理论

2．2．1 引言

2．2．2 屈曲强度分析方法

2．2．3 加筋板的失效模式

2．2．4 加筋板的非线性分析

2．2．5 船体板的屈曲强度基本假设

2．3 本章小结

第三章 温度场迭代分析

3．1 船体结构概述

3．2 船体结构有限元模型

3．2．1 模型范围

3．2．2 单元和网格

3．2．3 材料参数

3．2．4 船体模型单元属性

3．3 温度场计算

3．3．1 温度工况和边界条件

3．3．2 温度场迭代计算

3．3．3 温度场计算结果及分析

3．4 本章小结

第四章 结构屈服强度分析

4．1 有限元模型

4．1．1 船体模型单元属性

4．1．2 边界条件

4．1．3 计算工况

4．2 载荷施加

4．2．1 船体重量分布情况

4．2．2 舱内货物载荷

4．2．3 舷外水压力

4．2．4 端面弯矩

4．2．5 温度载荷

4．3 结构屈服强度直接计算结果

4．3．1 屈服强度衡准

4．3．2 应力结果

4．4 不同液货舱结构比较

4．5 小结

第五章 结构屈曲强度直接计算

5．1 结构屈曲强度直接计算结果

5．1．1 屈曲强度评估标准

5．1．2 屈曲强度计算结果及分析

5．2 对照组屈曲强度结果

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果