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钢引桥与主船体搭接处主船体局部强度分析

2021-06-29郭明慧刘慧宇

科技创新与应用 2021年17期
关键词:有限元

江 帆,郭明慧,刘慧宇

(九江职业技术学院,江西 九江332000)

本船是为某舰船提供停靠的趸船,通过一座钢质引桥与岸边码头连接;通过登船梯可以在停靠趸船上下船舶。通过缆绳与停靠趸船上的带缆桩系泊,停泊在停靠趸船外侧(左舷)。趸船内侧(右舷)搭设钢引桥与岸基连接,方便人员登离船,如图1所示。

图1 登离船示意图

1 结构模型

1.1 模型坐标系

所有有限元模型坐标系与船体坐标系相同,即:x轴沿船艏方向,艉封板位置为0;y轴沿左舷方向,船中位置为0;z轴指向高度方向,基线位置为0。

1.2 单元网格

钢引桥与主船体搭接处局部有限元模型范围为:#50横舱壁至#90横舱壁之间,中纵剖面至右舷,底板至主甲板范围模型。

其中搭接处附近模型(#62-#78,右舷4000纵剖面至右舷处)为此次计算关注的核心区域,所有单元均采用板壳(shell)单元,网格大小为50mm。

其他区域模型主要目的是消除边界对关注区域的影响,甲板、船体外板、横舱壁,以及强横梁、纵桁、龙骨等构件的腹板采用板壳(shell)单元;甲板、舱壁、底板上扶强材用考虑偏心影响的梁(beam)单元模拟;构件面板仅承受轴向载荷,不承受弯矩载荷。将构件面板用惯性矩很小(0.001mm4)的梁单元模拟。网格大小为250mm(见图2)。

图2 登离船钢引桥搭接处局部有限元模型

2 计算载荷

搭接处局部强度所受载荷主要有:钢引桥重量;整船载荷。

2.1 钢引桥重量

钢引桥总重量为52t,一半作用在船体上,一半作用在岸基上。即作用在船体上的载荷为26t。

考虑实际使用中可能出现的载荷不均匀以及趸船的垂向加速度,钢引桥局部强度分析使用载荷为1.5倍的引桥重量,即为1.5×26=39t。……

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