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基于CSR的散货船结构强度与冗余度分析

作　者: 武皓微
导　师: 庞永杰
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 散货船 CSR HCSR 结构强度 冗余度
分类号: U661.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 41次
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内容摘要


目前，国际上通行的船舶建造共同规范（Common Structural Rules，CSR）主要包括两种——散货船结构共同规范（Common Structural Rules for Bulk Carriers，本文中简称CSR-BC）和双壳油船结构共同规范（Common Structural Rules for Double Hull OilTankers，本文中简称CSR-OT），CSR的出台深刻地影响了世界范围内船舶建造工程的安全性和经济性。与此同时，由于CSR-BC和CSR-OT校核思路和编写逻辑不同，也给使用者带来了诸多不便。为此，国际船级社协会将CSR-BC和CSR-OT统一为Harmonization Common Structural Rules（HCSR）。未来HCSR的实施对造船界将是一场革命性的变革，它比CSR更加科学、更加安全可靠，也令船舶安全规则得到进一步的发展完善。首先，本文深入研究了BSC-BC和HCSR屈服强度直接计算方法，将两者进行了对比分析。其次，本文研究了船体结构冗余度，提出了分析结构冗余度的方法。主要内容包括：（1）归纳了CSR-BC和HCSR屈服强度直接计算的内容和分析步骤。（2）详细论述了CSR-BC和HCSR在有限元模型、载荷工况、装载工况、载荷计算、边界条件和强度衡准这些方面的规定，并比较分析了CSR-BC和HCSR屈服校核方法的异同。（3）根据CSR-BC和HCSR屈服强度直接计算的有关要求，对某实船进行屈服强度直接计算，并对计算结果进行对比分析。通过研究分析到得最终结论： HCSR更加科学和安全可靠，值得被推广和实施。（4）详细阐述船体结构冗余度的概念，提出船体结构冗余度计算分析的方法，并对一条散货船进行了实船结构冗余度的计算分析，为今后船体结构冗余度的研究工作打下坚实基础。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-15
  1.1 课题研究的背景和意义  9-11
  1.2 课题国内外研究现状分析  11-13
    1.2.1 基于 CSR 的船舶结构强度研究现状  11-12
    1.2.2 船舶结构冗余度研究现状  12-13
  1.3 本文主要完成的工作及内容  13-15
第2章 CSR-BC 船体强度直接计算要求  15-27
  2.1 概述  15
  2.2 CSR-BC 直接强度分析要求  15-25
    2.2.1 有限元模型  16-18
    2.2.2 载荷工况  18-19
    2.2.3 装载工况  19-20
    2.2.4 载荷计算  20-24
    2.2.5 边界条件  24
    2.2.6 强度衡准  24-25
  2.3 本章小结  25-27
第3章 HCSR 船体强度直接计算要求  27-43
  3.1 概述  27-28
  3.2 HCSR 直接强度分析要求  28-41
    3.2.1 有限元模型  28-31
    3.2.2 载荷工况  31-34
    3.2.3 装载工况  34
    3.2.4 载荷计算  34-39
    3.2.5 边界条件  39-40
    3.2.6 强度衡准  40-41
  3.3 CSR-BC 与 HCSR 直接强度分析要求的比较  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章 实船屈服强度直接计算分析  43-59
  4.1 实船资料  43
  4.2 CSR-BC 屈服强度直接计算分析  43-50
    4.2.1 模型的建立  43-44
    4.2.2 边界条件和载荷的施加  44-46
    4.2.3 屈服强度计算结果  46-50
  4.3 HCSR 屈服强度直接计算分析  50-58
    4.3.1 模型的建立  50-51
    4.3.2 边界条件和载荷的施加  51-52
    4.3.3 屈服强度计算结果  52-56
    4.3.4 HCSR 中隔舱满载工况下屈服强度分析结果  56-58
  4.4 CSR-BC 与 HCSR 屈服强度直接计算结果对比分析  58
  4.5 本章小结  58-59
第5章 散货船结构冗余度分析  59-73
  5.1 结构冗余度概述  59
  5.2 冗余系统的分类  59-61
    5.2.1 概述  59
    5.2.2 硬件、软件、信息和时间冗余  59-60
    5.2.3 工作与非工作冗余  60-61
  5.3 结构冗余度分析  61-63
  5.4 散货船冗余度计算分析  63-72
    5.4.1 各主要构件在各工况下的应力值  63-64
    5.4.2 各主要构件的冗余度分析  64-72
  5.5 本章小结  72-73
结论  73-75
参考文献  75-79
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  79-81
致谢  81

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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 船舶工程 > 船舶原理 > 船舶结构力学 > 船舶结构强度
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