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(1.武汉理工大学 交通学院，武汉 430063；2.台州市港航管理局，浙江 台州 318000 )

甲板运输船因具有船体结构及设备简单、施工方便，造价和管理维修费用低、利用率高等优点而深受船东的欢迎。为了降低成本，该类船舶的结构设计一般都采用规范允许的最低强度限度。船舶在营运过程中存在结构破坏的事故隐患，所以分析此种船舶的结构强度非常重要。目前，全船有限元直接计算是分析船舶结构强度直观而准确的方法之一[1]。

1 船型介绍

此系列船为连续单甲板、单舷、单底钢质全电焊结构、全船除船底区域采用纵骨架式结构外，其余区域全部为横骨架式结构，尺度要素见表1。

表1 自航甲板驳尺度要素

2 模型及边界条件

取全船(忽略上层建筑)范围内的船体结构构件建立三维有限元模型。取右手直角坐标系，原点O位于Fr 0船底中线处，X轴沿船舶的纵向，向艏为正；Y轴沿船舶的横向，向左舷为正；Z轴正方向垂直向上。

边界条件采用惯性释放的方法[2]。

3 载荷和计算工况

在计算模型中，载荷包括货物压力、空船重量、舷外水压力；计算工况为：满载出港、满载到港、压载出港、压载到港。

3.1 货物压力(包括货物和压载水)

货物载荷以面压力的形式施加。按照CCS《散货船结构强度直接计算指南(2003)》，货舱内的货物压力通过下式计算确定。

Pi=10ρc(1+0.35a0/Cb)kbD

得到3艘船的货物压力在甲板上的分布函数：

1)96 m船。

(-2.35X2+24.96X+183.7)/1 000;

2)85 m船。

(-2.35X2+24.96X+160.52)/1 000;

3)75 m船。

(-2.97X2+24.96X+150.4)/1 000。

通过场函数的形式施加到相应的甲板区域。

甲板驳船不装载货物时需要压载，压载水以静水压力的形式施加，设计船的型深为D，海水密度取ρ=1.025 t/m3。……