超大型集装箱船支撑舱壁过渡结构疲劳强度研究
2019-03-21陈星达郁惠民谢永和
浙江海洋大学学报(自然科学版) 2019年5期
陈星达,郁惠民,谢永和,王 伟
(浙江海洋大学船舶与机电工程学院浙江舟山 316022)
相对于传统的干散货船、杂货船而言,以标准运输单位进行海上运输的集装箱船,其运输具有更便利、更有效率、更安全的特点,因此,传统意义上的干散货船逐渐被集装箱船取代,成了海上运输的主力军。
对于集装箱船的横舱壁,可以把该区域可分为上部及下部。在上部区域,与纵舱壁连接的结构大部分都为箱形抗扭箱结构,横舱壁的水平平台在与纵舱壁连接处通常设有肘板,该处结构的应力变化范围比较大,这是由于受到船体总纵弯曲以及扭转应力的作用。为了缓解这种情况,建造过程中一般会采用软趾结构、大型肘板或者两者结合的过渡结构,以此来减小交汇处的折角大小,提高该处的抗疲劳性能。不过,对于过渡结构处疲劳强度的研究尚且欠缺,相关文献也难以查阅,导致在集装箱船设计与建造过程中如何选取合适的过渡结构形式成为一个难题。
本文从疲劳强度出发,试图通过改变该过渡结构处的不同连接形式,并对其进行疲劳强度的计算,对比不同结构形式下的疲劳寿命,以此来寻求一种相对较好的大型集装箱船支撑式横舱壁过渡结构形式。
1 疲劳简化分析法
本文主要采用疲劳分析法的简化分析法,选择货舱区域关键位置的船体结构节点进行疲劳强度评估。疲劳简化分析法的主要步骤有:疲劳载荷计算、载荷工况设定、热点应力范围计算、选择S-N 曲线、累积损伤度的计算及衡准。……
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