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滚装船车辆甲板强度4632299永利皇宫网址_首页欢迎您

发布于:2021-10-20 20:37
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       滚装船是一种能装载车辆或使用车辆装卸集装箱或托盘货物的专用船舶,它装载灵活,具有方便、快捷的特点,在中短途海上运输中发挥着重要作用。但滚装船也具有稳性差、绑扎要求高的特点;另外由于其装载车辆的特点,对车辆甲板强度及总横强度也提出了较高要求,滚装船的安全性较普通船舶有着更高的要求。由此,于2002年对在渤海湾运营的滚装船进行了车辆甲板强度及总横强度的4632299永利皇宫网址_首页欢迎您工作。
       本文对车辆甲板4632299永利皇宫网址工作做一总结。对于象船舶这样复杂的工程结构,无法直接使用经典的结构力学方法、弹性力学方法、板壳理论等进行计算。虽然各船级社都有简化的校核方法,但那是以精度为代价的。作为一种行之有效的数值方法,结构4632299永利皇宫网址_首页欢迎您能更加确切地反映具体船舶结构的特性和细节。而计算机硬件的迅猛发展也为这种计算提供了可能。本文采用著名的大型通用有限元软件ANSYS进行计算。
       对船体进行4632299永利皇宫网址_首页欢迎您,必须首先建立有限元模型,它是根据船舶的结构形式、受力情况、精度要求和计算的最终目的,运用结构力学和有限元知识,对实际结构进行简化,选用适当类型的单元加以模拟而得出的模型。
       由于是计算车辆甲板的局部强度,考虑到计算费用和精度,甲板在纵向上取3个车长(按船舶预计装载的最大车型),上下各带一部分舷侧构作为计算区段。
       真实反映结构的变形及应力分布状态,甲板、外板、内底板、纵横舱壁,以及纵桁材、强横梁、强肋骨等纵横骨架的腹板和面板等按空间板壳计算,纵骨、普通横梁、主肋骨、舱壁扶强材、加强筋等横剖面尺寸较小的构件取为三维梁单元,并作偏心处理。有限元网格的划分应根据计算目标和精度的要求,过细会给建模和计算工作带来困难,过粗又会使计算结果不能表达细部的变形和应力。为了保证计算精度,节省计算时间,本文采用了变网格剖分技术。在应力集中部位和应力梯度较大的部位采用精细的小网格,以真实反映应力集中:如甲板等部位。其它如舷侧、纵舱壁、外板等应力变化较缓的部位采用了较大的网格,并注意到不同网格尺寸的平缓过渡。图1,图2为其中一条船的局部单元网格图。
       由于是在整船中选取一部分结构进行计算,在切开处存在着弯矩、剪力、轴力等载荷,合理的做法是在切开处等效施加这些载荷。但因为本文是分析车辆甲板的局部强度,应用圣维南原理,一种替代的方法是在切开处根据实际情况施加约束(限制节点位移)。采用这种方法,在切开舷侧的顶部、底部加上垂向和纵向(船长方向)约束,在切出部位前后两端的甲板平面,限制其横向(船宽方向)位移。
       车辆甲板除受由于总强度引起的弯曲应力外,主要承受车辆对其的作用和结构自身的重量。车辆对其的作用是通过车轮施加的,这就造成车辆甲板受到的载荷不均匀。从整体上来说,车辆甲板承受的总载荷并不很大,但车轮下面的压力很大,其它部位不直接承受载荷。所以车轮下面部分结构的变形和应力都会很大。当车辆甲板受到车辆作用时,会发生弯曲变形。支持它们的强横梁、纵桁、纵骨、横梁等也随之弯曲,这是车辆甲板的主要变形。



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