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基于油船CSR结构设计关键技术研究

鲁肃

  一系列油船海损事故如1989年的Exxon Valdiz,1993年的Braer,1996年的SeaEmpress,1997年的Nakhtodka,1999年的Erika以及最近的2002年的Prestige,使世界航运业和国际海事组织承受着前所未有的压力。油船的安全问题越来越受到各国政府、航运界、造船上业界及各业界组织的重视。在分析这些事故的过程中,发现传统规范存在两大隐忧:(1) 各家船级社为提高自身竞争力,竞相采用轻船概念,降低了规范的标准,使船舶隐含不安全因素:(2) 旧规范不透明,不公开,可能导致使用者由于理解方面的偏差,使结构设计出现不合理因素。油船共同结构规范(Common Structural Rules for Double Hull Oil Tankers,以下简称油船CSR)的目的在于确保船舶在设计、建造、营运和维护过程中船体结构的安全。本文以50000DWT成品油/原油船结构设计为基础,应用油船CSR进行其结构设计,并用有限元软件进行了屈曲评估。同时利用了其他几条不同吨位的油船中剖面进行了规范校核,致力于找出基于油船CSR进行结构设计的不同船型的设计准则及关键技术,以期为有限元屈服和高级屈曲评估提供一个合理的建模基础,以减少后续有限元验证的人工工作量,提高工作效率。本文研究的主要内容包括:(1) 以基于油船CSR的50000DWT成品油/原油船的中剖面结构设计为切入点,参考不同吨级油船的设计规律,找出基于油船CSR的油船中剖面结构设计关键技术和设计准则:(2) 针对槽形舱壁设计中出现的问题,建立槽形舱壁的优化模型,得出满足规范要求的槽形舱壁重量最轻槽形的全局最优解;同最初方案相比,考虑了结构布置因素的优化方案节省钢材99.26t,优化重量占全船空船重量12310t的0.81%;(3) 针对船首底部砰击设计中出现的问题,改善结构形式,得出满足规范要求的优化方案,比最初方案优化结构重量约69t,约比原方案节省船底砰击加强区域双层底内实肋板和纵桁钢料27.5%;(4) 针对研究中遇到的问题,从作者的观点出发,总结了油船CSR的优点以及一些有待改进的地方。……   
[关键词]:油船;结构设计;共同结构规范;高级屈曲评估;极限强度;疲劳
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2006年
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