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超宽浅吃水双尾鳍30万吨超大型油船船型前期开发研究

作　者: 顾雅娟
导　师: 俞宝均
学　校: 中国船舶及海洋工程设计研究院
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: VLCC 双尾鳍静水弯矩完整稳性破舱稳性三维有限元优化
分类号: U674.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

超宽浅吃水双尾鳍30万吨级VLCC有着广阔的市场前景。日本、韩国船厂均有设计建造VLCC的丰富经验，在造船行业长期处于垄断地位。相比之下，国内的技术力量薄弱，在激烈的市场竞争中处于劣势。因此，对于我们来说，对超宽浅吃水双尾鳍超大型油船的开发研究，是一次全新的尝试。通过这个项目，我们期待尽快掌握新一代VLCC的设计建造技术，才能抓住机遇，在VLCC市场竞争中立于不败之地。本文结合“超宽浅吃水双尾鳍30万吨超大型油船”课题，选择其中两个关键技术(即总体和结构优化)进行研究。在本文研究的初始阶段，完成了型线设计和优化。为进一步研究和确定其快速性，制作了船模，完成了阻力试验和自航试验。试验探讨了不同尾鳍角度对船舶快速性能的影响。通过稳性分析计算和局部改变分舱，使其完整稳性和破舱稳性满足“IMO”的最新要求，同时针对如何减小压载状态下的静水弯矩进行了探讨。最后，通过建立货舱段三维有限元模型，对构件的横向强度进行计算分析，并对结构优化和重量减轻提出指导性意见。

全文目录

第1章前言  9-13
  1.1 VLCC概述  9
  1.2 国内外VLCC研究现状  9-10
  1.3 本研究课题的目的和意义  10-11
  1.4 本研究论文所作工作简介  11-13
第2章 VLCC的发展历程和特点  13-17
  2.1 世界原油运输市场分析和发展态势  13
  2.2 世界VLCC船队现状及市场预测  13-14
  2.3 VLCC的发展历程和特点  14-15
  2.4 超宽浅吃水双尾鳍VLCC船型优点  15-17
第3章主尺度及参数的确定  17-21
  3.1 船型概述  17
  3.2 主尺度及参数的选择  17-20
  3.3 目标船基本要素  20-21
第4章型线设计和船模试验  21-35
  4.1 型线设计  21-26
  4.2 船模试验  26-34
    4.2.1 船模尺度  26-27
    4.2.2 模型桨尺度  27
    4.2.3 船模试验内容  27-28
    4.2.4 试验结果  28-29
    4.2.5 航速预报  29-31
    4.2.6 试验结果分析  31
    4.2.7 型线优化后的试验结果  31-34
  4.3 静水力数值  34-35
第5章总体布置和稳性校核  35-54
  5.1 货舱区域分舱划分  35-41
    5.1.1 遵循的主要规范及规定  35-36
    5.1.2 分舱方案优化原则  36-37
    5.1.3 目标船的分舱方案  37-39
    5.1.4 船舱划分对船体强度的影响  39-41
  5.2 完整稳性校核和静水弯矩计算  41-43
  5.3 破舱稳性计算  43-52
  5.4 总体布置及主要要素  52-54
第6章总纵强度与货舱区域结构设计  54-67
  6.1 总弯矩  54-55
  6.2 高强度钢应用探讨  55-57
    6.2.1 高强度钢在超大型油船结构中的应用概况  55-56
    6.2.2 目标船结构设计中高强度钢的使用情况  56-57
  6.3 规范对纵向板的要求  57-58
  6.4 纵骨剖面设计  58-61
  6.5 中剖面模数  61-64
  6.6 横舱壁结构设计  64-67
第7章货舱区域结构有限元计算  67-83
  7.1 概述  67-68
  7.2 有限元模型  68-74
    7.2.1 模型范围  68
    7.2.2 模型单元  68-71
    7.2.3 单元和网格尺寸  71-72
    7.2.4 边界条件  72-73
    7.2.5 载荷工况  73-74
    7.2.6 许用应力  74
  7.3 计算结果分析  74-82
    7.3.1 横向强框架  79-80
    7.3.2 水平桁  80-82
  7.4 结论  82-83
第8章研究工作总结  83-85
参考文献  85-87
致谢  87
附录一型线图及型值表  87
附录二静水力性能计算结果  87
附录三船模试验报告  87
附录四舱容表  87
附录五干舷计算书  87
附录六完整稳性计算结果  87
附录七破舱稳性计算结果  87
附录八总纵强度计算书  87
附录九货舱区域主要结构图纸  87
附录十横向强度计算书  87

超宽浅吃水双尾鳍30万吨超大型油船船型前期开发研究

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