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进水工况下密性舱壁上的动载荷分析

2021-10-15吴定凡

江苏船舶 2021年3期

吴定凡,叶 旭,冯 伟

(上海船舶研究设计院,上海 201203)

0 引言

随着规范的不断发展,规范计算开始逐渐向直接计算靠拢,载荷体系也逐渐在直接计算和规范计算中实现了统一。CSR的规范载荷体系,包括外部海水载荷体系和内部载荷体系。对于外部海水载荷,以等效规则波的形式,对波浪载荷进行了简化和定义;对于内部载荷,以船舶运动加速度为基础,通过几何解析和物理学基本原理的运用,实现了各种工况下的动载荷模拟计算,最终作为船舶结构设计中的规范计算及有限元计算共同的设计载荷。

CSR的规范载荷体系,相对于早先规范下的简单的载荷定义,在准确度和工况适用性上有了明显的提高。同时,CSR的规范载荷体系根据反馈和经验,基本以每年一个版本的频率不断被修正和完善。从最初的CSR-BC和CSR-OT的独立版本,到现行的CSR-H统一版本,其载荷体系经历了数次修订,已经趋于完善,是目前较为先进的载荷体系。

本文结合理论分析及实船设计数据,对现行CSR-H规范中进水工况下密性舱壁上的动载荷定义提出了优化建议,为CSR规范的更新提供了部分素材和依据。

1 载荷分析

1.1 完整工况下深舱载荷计算的原理分析

液舱舱壁上的局部载荷来自于液体对边界舱壁的压力。在静载荷工况下,经典的载荷公式为

p

=

ρ

gh

式中:

p

为静载荷工况下液体对边界舱壁的载荷,kPa;

ρ

为液舱的液体密度,t/m;

g

为重力加速度,m/s;

h

为计算点在重力加速度方向上即垂向上距离液面的高度,m。……
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