集装箱船整船有限元结构分析000502
基于全船有限元建模直接计算法的3800 TEU集装箱船总体强度分析
2017年第5期总第339期造船技术MARINE TECHNOLOGYNo.5Oct.，2017文章编号：1〇〇〇-3878 (2017) 〇5-〇029-〇4基于全船有限元建模直接计算法的3 800 T E U集装箱船总体强度分析张小芳\施涛2，郑莎莎2(1.上海交通大学，上海200240; 2.天海融合防务装备技术股份有限公司.上海201612)摘要以3 800 T E U集装箱船为例.采用整船结构有限元分析方法，主要研究在弯扭联合作用下船体主要构件的结构强度应力水平.并根据中国船级社的规范要求对结果进行评估。
关键词集装箱船；有限元；HydroSTAR;总体强度中图分类号U661 文献标志码 AAnalysis on Overall Strength of 3 800 TEU Container Ship Based onDirect Calculation Method of Full Ship Finite Element ModelingZHANG Xiaofang1, SHI Tao2, ZHENG Shasha2(1. Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240, China；2.Bestway Marine &•Energy Technology Co. ,Ltd. ,Shanghai 201612, China)Abstract The strength analysis of 3 800 TEU was carried out based on the whole ship structure finite element analysis method,the main research is to assess the hull structure primary supporting members'stress which under combined bending torsional strength,and also to evaluate the results according to the specification requirements of China classification society.Key words container ship；finite element；HydroSTAR；global strength〇引言随着近年来经济的快速发展，集装箱船在航运 物流、国际贸易以及经济全球化方面都起到了重要 的作用。
28000 t多用途船首楼加强结构有限元强度分析
28000 t多用途船首楼加强结构有限元强度分析本文将针对一艘28000 t多用途船的首楼加强结构进行有限元强度分析。
首先，介绍该船的基本情况和首楼结构设计方案，然后，给出有限元模型和边界条件。
接着，进行计算，并分析其结果。
最后，提出一些建议和结论。
一、船舶基本情况该船为中国造船集团公司设计研究院设计，船长度为190.00m，船宽为32.26m，型深为18.10m，设计总吨位为28000t。
该船为多用途船，可用于散货运输、集装箱运输、油船等不同类型的货物运输。
首楼位于船头部分，是船体结构中较为重要的部分，需要进行加强以达到防护和支撑作用。
二、首楼结构设计方案为了提高首楼强度和稳定性，在船体设计中需要对首楼进行加强。
首先，在原有首楼结构基础上加装侧板，提高侧部强度；其次，加装绞刀柱和纵梁，提高纵向支撑能力；再次，加固首楼底板，增加底部强度。
三、有限元模型和边界条件在进行有限元分析前，需要建立一个精细的有限元模型。
首先，对整个船体进行数值化建模，包括船体的各个结构部分。
然后，按照首楼加强结构设计方案，对首楼部分进行加固，建立新的有限元模型。
接着，需要确定边界条件。
在进行有限元计算时，需要确定边界条件，以便进行一个完整的力学分析。
由于首楼位于船体的前部，处于海浪和风浪影响较大的区域，需要考虑风浪载荷的影响。
同时，还需要考虑船体的移动和弯曲等因素。
四、计算与分析在确定有限元模型和边界条件后，进行了有限元计算和强度分析。
在计算过程中，考虑了船体在不同风浪条件下的载荷，进行了强度分析和振动分析。
根据计算结果可以得出：首楼加强结构设计方案符合设计要求，能够提高船体的强度和稳定性。
在不同风浪条件下，首楼结构都有足够的强度和稳定性，能够保证船舶在航行时的安全性和稳定性。
五、建议和结论针对以上计算和分析结果，提出如下建议和结论：(1) 首楼加强结构设计方案符合设计要求，能够提高船体的强度和稳定性。
(2) 在进行船体设计时，需要综合考虑船舶的航行条件和使用要求，以便确定最佳的结构设计方案。
超大型集装箱船全船结构强度分析
超大型集装箱船全船结构强度分析赵欣;高茜【摘要】由于超大型箱船的超长结构和大开口特性,水平弯曲和扭转对总纵强度影响较大,且舱口角隅处有明显的应力集中现象.基于英国劳氏船级社(Lloyd's Register of Shipping,LR)规范,运用结构强度的直接计算方法对某超大型集装葙船进行有限元分析以及应力集中区域的细网格分析.由分析可见,作为双岛型船舶,机舱前端和燃油舱后端作为扭转边界承受较大合成应力,结构形式须合理设计.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】7页(P6-12)【关键词】超大型集装箱船;结构强度;有限元分析【作者】赵欣;高茜【作者单位】上海外高桥造船有限公司,上海200137;上海外高桥造船有限公司,上海200137【正文语种】中文【中图分类】U6610 引言超大型集装箱船船长、船宽远超过一般的集装箱船，货舱开口达到船宽的90%，由于大开口的特性，仅考虑垂向作用力对船体梁的影响是远远不够的，还应考虑其他各种载荷的作用[1]，包括水平波浪弯矩、水动力扭矩、货物扭矩等。
联合载荷作用下船体强度和结构变形显得尤为突出，特别是舱口围板和上甲板的舱口角隅、纵向舱口围板的前后两端、船体结构的折角处等重点受力区域，应力集中现象较为明显。
为更准确地分析超大型集装箱船的弯扭强度，得到联合载荷作用下的应力情况，常规的货舱段有限元分析已经不能满足结构设计要求，需要进行全船有限元响应分析。
同时，通过全船有限元分析，确定全船主要构件的应力分布情况，找出应力集中区域作为热点区域，为后续的细网格及疲劳分析打下基础。
本文针对某超大型集装箱船根据劳氏船级社(Lloyd’s Register of Shipping, LR)规范要求进行结构强度分析，LR的全船结构强度分析分为Part A和Part B两部分。
Part A为全船有限元分析，评估主要构件考虑扭转作用下的纵向应力水平，同时确定应力集中区域，为Part B提供边界条件；Part B针对应力集中区域进行局部细网格分析，保证热点结构满足校核衡准。
大型集装箱船舱段有限元强度分析
大型集装箱船舱段有限元强度分析钱欣玉【摘要】随着集装箱船的大型化,有限元计算已是必不可少的分析手段.舱段有限元分析的目的是根据实际装载的垂向弯矩计算,得出船舶中部构件的综合应力及变形.通过分析,得出船体主要纵向及横向的结构件尺寸.着重介绍利用MSC PATRAN和MSC/NASTRAN软件对某大型集装箱船的货舱舱段进行了结构强度的有限元分析.【期刊名称】《船舶设计通讯》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】5页(P32-36)【关键词】大型集装箱船;MSC;舱段有限元【作者】钱欣玉【作者单位】上海船舶研究设计院,上海201203【正文语种】中文【中图分类】U674.13+10 前言集装箱船具有装载效率高、安全性好、不受气候干扰等优点，随着经济全球化程度的加深，集装箱船运输作为一种较为先进，具有较好发展前景的运输方式，一直处于不断发展之中，在海运市场所占份额也逐年增长。
这些年来，各国集装箱运量不断上升，世界上主要集装箱班轮航线为了在激烈的市场竞争环境中占据有利地位，纷纷订造超大型集装箱船舶，以进一步降低单位运输成本，增强市场竞争力。
集装箱运输船舶不断朝着集约化、大型化发展。
本文以某大型集装箱作为研究对象，根据德国船级社（GL）集装箱的货舱直接分析指导文件进行船体货舱段的结构有限元分析。
由MSC/NASTRAN进行计算分析，最后通过后处理得到了舱段结构强度的有限元计算结果。
1 船体主尺度及布置该船总长399.0 m，型宽56.4 m，型深30.1 m，结构吃水16 m，采用双岛式布局。
其总共设置九对底压载水舱和九对边压载水舱，但为了尽可能减少压载水，边压载水舱并未设置到二甲板的高度，中间还留有一定高度的空舱。
另外，因为在船舶的压载状态，装箱状态船体处于较大的中拱弯矩之下，首尖舱和尾尖舱均设为空舱。
总体布置图如图1所示。
图1 总体布置图2 船体结构布置该船的中横剖面图如图2所示。
货舱段主船体结构基本都采用纵骨架式，有利于满足船体的总纵强度以及板格的屈曲强度。
大型集装箱船整船有限元分析计算技术研究
大型集装箱船整船有限元分析计算技术研究
陈庆强;朱胜昌
【期刊名称】《船舶力学》
【年(卷),期】2006(010)001
【摘要】本文在研究大型集装箱船整船分析的基础上,总结研究和发展了二种集装箱船整船有限元分析时调整节点力和惯性平衡的处理方法.对于正确地进行大型集装箱船整船结构强度直接计算具有指导作用和实用价值.同时本文提出了对集装箱船整船结构强度分析的分工况计算和应力合成技术,可应用于集装箱船的整船结构有限元计算分析.
【总页数】12页(P80-91)
【作者】陈庆强;朱胜昌
【作者单位】中国船舶科学研究中心,上海,200011;中国船舶科学研究中心,上海,200011
【正文语种】中文
【中图分类】U661.43
【相关文献】
1.35000DTWT散货船整船结构有限元分析计算模型浅析 [J], 马广宗;郑莎莎
2.船舶强度直接计算中的有限元分析模块和在整船分析中的应用 [J], 朱胜昌;陈庆强;郭列;江南
3.大开口船波浪载荷长期预报和弯扭强度整船有限元分析 [J], 顾永宁
4.支线集装箱船整船强度和疲劳有限元分析 [J], 徐敏;汤明文;王旌生;宋夏;童晓旺
5.大型集装箱船绑扎桥快速搭载的关键技术研究 [J], 吕松;张蔷
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船体结构有限元分析专题
1.船体结构模型通常可以划分成下列类型： (a) 船体梁整体模型（图1）
(b) 舱段模型（图2）
图1船体梁整体模型
图2 舱段模型
(c) 交叉梁系模型（板架）（图 3）
(d) 肋骨框架模型（图4）
图3交叉梁系模型
(e) 局部结构模型（图5）
图4肋骨框架模型
图5局部结构模型
• 2.单元类型选取 • 舱段及整船分析主要应用板梁组合结构模型。 • 骨架采用梁单元，板采用壳单元，对于高腹板梁的腹板用 壳单元离散，面板用杆单元，支柱及撑材等用杆单元。 • 此外为处理特殊边界条件可能还需要应用一些特殊单元。 • 3.本专题我们将重点介绍舱段和整船有限元分析方法，包 括下列内容： • 板梁组合结构计算 • 舱段有限元分析－建模、施加边界条件、施加波浪载荷方 法 • 全船有限元分析 • 局部结构强度分析 以上内容，用ANSYS程序实现
图1-1
Timoshenko梁（Beam188/ Beam189）采用一次/二次形 函数，所以梁需要划分足够多的单元才能逼近真实解。
• Beam188单元可以直接输剖面尺寸而不需 输入实常数，用/eshape,1命令显示梁的 实体形状时，可显示剖面真实形状；而 Bean44单元则只能显示截面为矩形形状， 因为它是通过输入的实数显示剖面形状的。 此外在后处理中，Beam188单元非常方便， 像shell63单元一样显示应力云图；而 Beam44单元只能通过定义单元表显示梁 的弯矩，应力等。
图2-2 叉梁系 （用kN-m 单位）
• 计算要点：
• • • • (1) 忽略IZ,IX,取IZ = 1.e-10, IX = 1.e-10 (2) 全部板架梁都用一个定位点 K,100,0,4,3*1000 (3) 绘纵梁弯矩图 (4) 显示面板、带板应力 材料：E=2.06e8 kN/m2,MU=0.3
大型集装箱船结构强度分析及工艺研究
大型集装箱船结构强度分析及工艺研究摘要：相对传统的干杂货船而言，以标准运输单元进行运输的集装箱运输具有更便捷、更高效、更安全的特点，因此集装箱船逐渐取代传统意义上的干杂货船开始成为海上运输的主力。
从规模效应的观点来看，船舶的主尺度越大其经济效益方面的优势就越明显，进入20世纪90年代以来，随着高强度船体材料以及大功率船用发动机等关键技术的逐渐成熟，集装箱船开始正式迈入大型化时代，并逐步呈现出一些全新的发展趋势。
随着近年来国际经济形势的复苏以及IMO节能减排法令的强制生效，大型集装箱船再次成为了国际航运界关注的焦点。
关键词：大型集装箱船；结构强度；工艺研究引言随着经济全球化的发展，世界各国贸易量不断增长，集装箱船因其高效、便捷、安全等特点而成为了世界航运的主力军，并且为了进一步降低运输成本，集装箱船不断向大型化和高速化发展，目前大型集装箱船已成为世界集装箱航运市场的最主要船型。
与此同时，因为大型集装箱船所具有的高技术、高附加值等特点，而越来越受到造船企业的重视，因此开展对大型集装箱船的结构分析和建造工艺研究，对于提高我国造船企业的造船技术，并进一步提升其在国际造船市场的竞争力具有重要的现实意义。
1.大型集装箱船的结构分析（1）结构布置。
大型集装箱船为了保证总纵强度，通常在舷侧使用抗扭箱以及连续有效的舱口纵向围板，或者采用双壳舷侧结构，并在双壳的上、下两部分都采用纵骨架。
而机舱与上层建筑则通常布置在整个船体的中间偏后位置，其中机舱多采用横骨架结构。
另外，一般将大型集装箱船的横舱壁分为结构舱壁和水密舱壁，其中的结构舱壁的主要作用是增加强度以及作为导轨的支撑。
为了保护甲板上的集装箱，很多大型集装箱船还经常设置挡浪板，并将两端设为尖瘦形状。
（2）船体骨架。
大型集装箱船的骨架一般采用纵骨架式，其目的是让纵骨参与船体梁总纵弯曲，从而有效提高船体梁的总纵强度以及抗扭转能力，因此大部分的纵骨都应采用角钢、型钢或球扁钢。
集装箱船整船有限元结构分析
船 舶 工 程集装箱船整船有限元结构分析上海交通大学船舶及海洋工程学院 白建伟 李润培 顾永宁 胡志强 摘 要 文章以一艘1700箱集装箱船为例,阐述了整船有限元结构分析方法。
先建立全船有限元模型和质量模型,再用三维流体动力计算程序进行波浪随机载荷的长期预报,并在此基础上导出设计波参数组,最后,在全船有限元模型上计算得出船体结构在各个设计波上的应力分布和变形结果,所得到的船体结构有限元分析结果对同类型集装箱船的设计和强度分析有一定的参考价值,对其它类型的船舶结构强度分析也有一定的借鉴意义。
关键词 集装箱船 船体结构强度 有限元方法 波浪诱导载荷 设计波 作者简介:白建伟,男,26岁,硕士研究生。
1 引言 集装箱船作为新型船舶之一,由于其结构上的特殊性—货舱的大开口,使得其在结构强度和变形等问题上不同于常规型的船舶。
要得到比较精确的变形和应力结果,必须使用合适的方法。
目前有两种方法可供选择:(1)变断面薄壁梁方法;(2)整船有限元结构分析方法。
其中,整船有限元方法是精度更高的一种方法。
但是,由于其工作量很大、涉及许多因素,并且对计算机软硬件有较高的要求,所以它的应用尚不广泛,尤其在国内开展此项分析的方法及手段尚不完善,因此笔者认为有必要在这方面进行研究和探讨。
2 全船有限元分析方法 全船有限元分析法就是将全船划分为若干个子结构,首先对于各主要构件按其受力状况分别建立膜、壳、梁、桁条等的有限元模型,这样可详尽地描述船体结构的各个细节,真实地表达出全船结构的协调关系与变化。
然后利用统计的方法求出波浪长期预报极值,确定反映长期极值概率特性的设计波。
最后求出设计波的波浪载荷,并施加到全船有限元模型上,通过大规模的有限元分析求解,求出各主要构件的实际变形与应力。
为表述清楚便利,现以一艘1700箱集装箱船为例来介绍整船有限元结构分析过程。
本文的分析计算工作均采用DNV 的结构分析软件SESAM 来完成。
例船船型资料:总 长 188.56m 结构吃水 10.50m 两柱间长 176.43m 设计吃水 9.00m型 宽 26.50m 航 速 20.40kn 型 深14.20m 方形系数0.679载重量25050t 2.1 全船有限元模型的建立对全船进行有限元分析,必须首先建立有限元模型。
基于有限元的整船结构多学科设计优化
基于有限元的整船结构多学科设计优化一、引言船舶是一种大型的复杂系统，其设计和优化需要考虑多个学科的要求，包括结构、流体动力学、海洋力学等。
传统的船舶设计方法往往是基于经验和试错的方式，效率低下且容易出现设计缺陷。
而有限元方法作为一种现代计算工具，能够有效地模拟和分析整船结构的性能，为多学科设计优化提供了新的途径。
二、有限元方法在整船结构设计中的应用1.结构分析：有限元方法可以对整船结构进行精细的分析，包括强度、刚度、疲劳寿命等方面的性能。
通过有限元模拟，设计师可以得到结构在各种载荷下的应力、应变分布，为结构强度验证和改进提供参考。
2.流体动力学分析：船舶的流体动力学性能对航行性能有着重要影响。
有限元方法可以在流体动力学软件的基础上建立整船模型，模拟船体在水中的运动特性，如阻力、推进力、平稳性等。
通过有限元分析，设计师可以找到最佳的船体形状和尺寸，以实现最佳的航行性能。
3.多学科设计优化：有限元方法还可以与其他学科的分析方法相结合，进行多学科设计优化。
例如，在整船结构设计中，可以将结构分析的结果与流体动力学分析的结果相结合，通过多目标优化算法寻找最佳的设计方案，以满足不同学科的需求。
三、整船结构多学科设计优化的案例分析以一艘型号商船为例，采用有限元方法进行整船结构多学科设计优化。
首先，建立整船结构的有限元模型，包括船体、甲板、支撑结构等。
然后，进行结构分析，得到各个部件在不同载荷下的应力、应变分布。
同时，进行流体动力学分析，模拟船体在水中的运动特性。
最后，将结构分析和流体动力学分析的结果相结合，进行多目标设计优化，以降低船体重量、减小阻力、提高航行性能。
通过多学科设计优化，得到一种最佳的整船结构设计方案，既满足结构强度和刚度要求，又具有较好的航行性能。
这种基于有限元的整船结构多学科设计优化方法，不仅提高了设计效率，降低了设计成本，还能减少设计缺陷，为船舶设计师提供了更好的设计工具和方法。
四、结论。
船舶结构强度有限元计算分析中的技巧
船舶结构强度有限元计算分析中的技巧陈有芳、章伟星中国船级社北京科研所船舶结构强度有限元计算分析中的技巧Skills of Ship Structural Strength Analysis By FEM陈有芳、章伟星（中国船级社北京科研所）摘要：在对船舶结构进行有限元计算分析和评估中，一般采用的是舱段板梁模型，不可避免要面临应力的选取问题。
对于弯曲板单元，有限元计算输出的应力包括上下表面的应力，我们在评估中一般采用中面应力作为工作应力，中面应力应该是上下表面应力的平均，如果在实际操作中采用上下表面应力的平均的方法来得到中面应力，将比较麻烦，也不直观。
本文对在船舶结构有限元分析评估中采用中面应力作为工作应力的原理、方法以及如何在MSC.Patran中如何得到中面应力的技巧做一介绍，供船舶结构分析工程师参考使用。
并做了一些测试和分析。
关键词：船舶结构有限元强度中面应力 MSC.PatranAbstract: In analyzing and evaluating of ship structures by FEM, a plate-beam FE model within holds is generally used and it is unavoidable to solve how to select the stress used. For bending plate, the output stresses include the stresses of up-surface and lower-surface, but in ship structure strength analysis, the mid-surface stress is used as applied stress in general. As we know, the mid-surface stress is the average value of up-surface stress and the lower-surface stress. It is discommodious to obtain the mid-surface stress by the up-surface stress and lower-surface stress in practice. The paper introduces the theory and method of using the mid-surface stress as the applying stress in ship structure strength analysis, and the skills about how to obtain the mid-surface stress in MSC/PATRAN. Some tests and analysis have also been carried in this paper.Keys:Ship Structure Finite Element Strength Mid-surface Stress MSC.patran1 概述一般来讲，对承受面外压力的板进行强度校核时，应对板的上下表面应力进行校核，相应的强度标准也是对应的上下表面应力，这些均应该建立在能对板的应力精确计算的基础上。
大型集装箱船整船有限元分析计算技术研究
摘要： 本文在研究大型集装箱船整船分析的基础上， 总结研究和发展了二种集装箱船整船有限元分析时调整节
点力和惯性平衡的处理方法。对于正确地进行大型集装箱船整船结构强度直接计算具有指导作用和实用价值。
同时本文提出了对集装箱船整船结构强度分析的分工况计算和应力合成技术， 可应用于集装箱船的整船结构有
限元计算分析。
目前采用整船有限元模型对集装箱船进行船体结构强度直接计算的技术已日趋成熟， 也已被各 船级社所指定和采用［２－４］， 但是进行集装箱船整船的有限元强度分析时， 除了正确进行三维有限元模型 的建模外， 还要进行正确的总强度弯矩和剪力的加载、调整和惯性平衡， 这样才能获得正确的计算结 果。本研究在总结集装箱船整船分析经验的基础上， 总结研究和发展了二种集装箱船整船有限元分析 的方法， 提出了采用分载荷计算后合成计算工况的处理技术， 对正确地进行大型集装箱船整船结构强 度直接计算具有指导性的作用和实用价值。
ｘｉ＝ｘ
ｘ０ "＋
Ｐ! ５"!ｘｉ "
（４）
ｘｉ ＝ ｘ０
ｘｉ ＝ ｘ０
同理可以列出沿船长分布的水平弯矩、水平剪力和扭矩的节点力表达式。
船体的静水弯矩是考虑各种不同装载工况计算获得的， 船体的波浪弯矩根据规范和计算获得， 或
者采用波浪载荷预报程序用设计波的方法得到。考虑静水弯矩和波浪弯矩叠加后获得的船体设计弯
节点力的作用下（包括调整的节点力）构成了所要求的沿船长分布的设计弯矩。获得的计算结果包含了
船体第一类和第二类应力的合成。
有限元整船分析的第二种处理方法是不考虑船体的外载荷和内载荷分布， 只考虑沿船长分布的
总强度设计弯矩和剪力， 在船体强肋位构造及节点力， 在这些节点力作用下， 产生沿船长分布的总强
集装箱船在海上运输中的结构强度分析研究
集装箱船在海上运输中的结构强度分析研究一、引言集装箱船作为大型海上运输工具，在全球贸易中扮演着重要角色。
在海上运输中，集装箱船的结构强度较为关键，直接关系到运输货物和船员的安全。
因此，对集装箱船在海上的结构强度进行分析研究具有重要的意义。
二、集装箱船的结构1.船体结构船体结构是集装箱船的主体，包括船体外形、甲板、船壳、船底等部分。
船体结构的强度与船体的厚度、空间结构、连接方式等相关。
同时，船体的受力状态也会影响船体结构的强度。
2.装卸设备结构集装箱船的装卸设备包括滞留器、起重机、靠泊杆、货箱起降机等。
这些设备的强度与杆件的长度、材料的选择、连接方式等相关。
同时，装卸货箱的过程中也需要考虑到船体的受力情况。
3.货箱结构货箱是集装箱船运输货物的主要承载部分，其结构的强度与货箱的尺寸、材料、连接方式等相关。
同时，在货箱的设计中也需要考虑到货物的质量、大小、重心位置等因素。
三、集装箱船结构强度分析方法1.数值模拟法数值模拟法主要是通过计算机模拟集装箱船在不同受力状态下的结构应力和变形情况，从而评估集装箱船的结构强度。
这种方法具有计算精度高、应力分布清晰等优点，但需要收集大量的结构参数和实测数据。
2.理论分析法理论分析法主要是通过理论分析，推导出结构物在不同受力状态下的应力和变形情况，从而评估其结构强度。
这种方法具有算法简单、计算量小等优点，但需要依赖于结构参数的精确性和理论计算模型的精度。
3.实验测试法实验测试法主要是通过测试获得集装箱船在不同受力状态下的结构应力和变形情况，从而评估其结构强度。
这种方法具有测试值真实、可重复性好等优点，但需要占用大量的实验设备和人力财力资源。
四、结构强度分析的应用实例在实际应用中，结构强度分析方法主要用于以下方面：1.新船建造前的结构设计和验证在集装箱船新船建造过程中，可以通过结构强度分析方法对设计方案进行验证，以保证船体结构的强度和稳定性。
2.船级社年检的检验船级社年检是每年必须进行的船舶安全检测，其中包括结构强度检测。
大型集装箱船船体结构设计管窥
大型集装箱船船体结构设计管窥发表时间：2018-09-12T09:55:24.250Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第12期作者：陈钧谢政[导读] 在洲与洲之间进行大量的商品交易，往往需要用到海洋上的运输工具——大型的船舶。
江苏扬子江船业集团公司江苏泰州 225300 摘要：本文通过对大型集装箱船体的设计特点进行研究，发现大型的集装箱具有货舱开口大，速度由快到适中，稳定性要求高，船体刚性弱等特点。
再对大型集装箱船体的设计结构进行分析，对集装箱船体的构造进行进一步的了解，为其他研究者提供研究思路。
最后对我国大型集装箱船的制造进行初步的展望，鼓励后来的技术研究人员继续去进行这方面的技术提升。
关键词：大型集装箱船体；结构设计；特点在洲与洲之间进行大量的商品交易，往往需要用到海洋上的运输工具——大型的船舶，只有用这种运载方式，才能最大限度的保证实现重量大，数量多的商品远渡重洋，来到其他地区。
用于海上交通运输的船舶有很多种类，甲板上有大型集装箱的船舶，一般是人们在海上运输笨重货物的首要选择，这种船舶被人们称为布置性船舶，船上的集装箱数量多，整个船体能容纳众多的货物和相应的商品，经济效益比较好。
我国的集装箱船舶的研制技术正在缓慢发展，并且已经制作出了能容纳18000标准箱的郑和号，但是，我国的大型集装箱船舶的发展质量和速度都远远落后与其他国家，全球排名前几的大型集装箱船舶并没有出现中国制造的身影。
因此，对这种布置性船舶的结构进行了解，初步掌握大型集装箱船舶的制作技术，显得很有必要。
一、大型集装箱船的设计特点第一，货舱的开口比较大。
为了提高集装箱船的容量，往往在设计货舱开口时，将货舱的开口设计的比较大。
有关数据统计，大部分的货舱都占船体本身宽度的80%以上，甚至有些货舱的开口与船体的宽度比达到了93％。
因此，在这种情况下，船体的纵向甲板条就显得十分狭窄，船体总强度的问题值得有关工作人员去进行认真的考虑，找出合理的方式，提高船舶运行过程中的稳定性。
支线集装箱船整船强度和疲劳有限元分析
第50卷第1期2021年2月船海工程SHIP&OCEAN ENGINEERINGVol.50No.1Feb.2021DOI：10.3963//ion.1671-7953.2021.01.011支线集装箱船整船强度和疲劳有限元分析徐敏，汤明文，王旌生，宋夏，童晓旺(中国船级社规范与技术中心，上海200135)摘要:在分析URS11A和S34生效后的集装箱船整船屈服、屈曲要求的基础上，以1艘支线集装箱船为对象，计算得到目标船整船结构各个计算工况下的应力分布，完成整船屈服、屈曲强度评估和疲劳筛选及评估，分析发现支线集装箱船艄、醍非货舱区域结构和货舱区域的横向结构，以及整船重点区域的疲劳问题不容忽视。
在设计时，对上述区域结构应重点关注,必要时建议选择装载手册中最危险的工况开展整船屈服、屈曲和疲劳评估并作适当加强。
关键词:支线集装箱船;整船有限元;屈服;屈曲;疲劳中图分类号:U661.43文献标志码:A文章编号：1671-953(2021)01-042-5时有发生的集装箱船海损事故,催生了ICS 新URS11A和S34[1]的生效。
集装箱船作为运输集装箱的专用船舶，为满足航速及装箱数的需求，其设计特点为货舱大开口和狭长的舷侧结构，导致整船的抗扭刚度降低，扭转效应在船体总纵强度中的比例增大，使得易在舱口角隅产生应力集中。
为了考虑弯扭效应，目前对于290m及以上的大型集装箱船(2-)，各大船级社都强制要求进行整船有限元分析以确保整船结构的安全性$而中小型支线集装箱船并非强制，一般只要求进行描述性规范校核和货舱段强度分析。
这些要求对舱口角隅等局部位置和艄舵结构强度评估时有一定的局限性，给轻量化设计带来风险。
此外，船东对中小型支线集装箱船安全性也越来越重视。
综合这些因素,考虑对中小型新造箱船的整船结构进行合的强度和评估，以1艘型装船为目标，结合ICS新UR S11A和S34的要求，进行整船有限元分析，探讨支线集装箱船设计中应关注的整船结构强度和疲劳问题。
船舶结构有限元分析
作者：船舶与海…文章来源：本站原创点击数：917 更新时间：2011/3/7 热★★★
一、实验基本信息
实验属性：非独立设课
课程编号：01020080
课程（实验）中文名称：船舶结构有限元分析
课程（实验）英文名称：Finite Element Analysis of Ship Structures
实验学时：16
实验学分：无独立学分
实验课开课学期：6
面向专业：船舶与海洋工程
二、实验目的和任务
有限元法在工程领域的应用愈来愈广泛，已经成为结构工作者必须掌握的一门知识。
船舶结构有限元分析上机实验课的目的就是在掌握有限元基本理论的基础上，使学生了解通用有限元分析软件的有关知识，掌握并利用有限元软件进行一些简单船舶结构分析的步骤，为将来进一步深入学习有限元的知识或从事相关的结构分析工作打下基础，同时培养学生工程分析计算能力。
三、实验教学基本要求
通过上机实践激发学生的学习热情和创新能力，使学生基本掌握利用有限元分析软件进行结构分析的操作步骤，能够对简单船舶结构进行有限元的计算分析。
四、实验项目基本情况
五、实验教材或实验指导书
1. 孙丽萍《船舶结构有限元分析》哈尔滨工程大学，2004；
2. 谭振国《如何使用Ansys进行有限元分析》北京大学出版社，2002。
上海交大整船应力分析
大型集装箱船整船强度有限元分析Finite Element Analysis on Global Strength of aContainer Vessel陈震王一飞肖熙（上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院）摘要: 本文利用MSC Patran和MSC Nastran对某大型集装箱船进行了整船结构强度有限元分析。
结果表明，在静水压力、波浪弯矩、水动力和货物扭矩等载荷的共同作用下，船体发生弯曲与扭转的组合变形，在舱口围板和上层建筑的角隅处出现大的应力。
关键词: 集装箱船；船体结构；MSC Patran；MSC Nastran；有限元分析Abstract: In this paper, finite element analyses on global structure strength of a container vessel have been carried out using MSC Patran and MSC Nastran. The obtained results show that combined bending and torque deformation of ship structures will be initiated under the effects of still water pressure, wave bending moment, hydrodynamic torque and cargo torque and concentrated stress will arise at the corners of hatch coaming and superstructure.Key words: container vessel; ship structure; MSC Patran; MSC Nastran; finite element analysis1 概述随着国际航运船舶向大型化发展，各国船级社对大型船舶的直接计算提出了更高的要求。
船舶结构强度全船有限元计算研究的开题报告
船舶结构强度全船有限元计算研究的开题报告一、选题背景与意义随着现代海运业的快速发展，船舶结构强度计算是建造一个良好的船舶的重要环节之一，其中全船有限元计算技术是一种有效的分析工具。
船舶结构的复杂性，使得全船在服务中承受着复杂的载荷，例如液压力、风力和减震负载等。
如何在如此复杂的载荷环境下设计出满足强度需求的船体结构成为设计师面临的挑战。
因此，研究全船有限元计算技术在船舶结构强度计算中的应用，对于提高船舶结构设计水平和加强船舶结构计算方法的可靠性具有重要的意义。
二、研究内容与目标本研究的主要内容是基于全船有限元计算方法来研究船舶结构的强度计算。
主要包括以下几个方面的内容：1、收集整理全船有限元计算技术在船体结构中的应用经验，掌握船舶结构设计原理，建立合理的船体有限元模型。
2、开展船舶结构的安全载荷研究，发现船体承受的压力分布规律和情况，分析船体承受的最大载荷和最小载荷的差异和影响。
3、通过全船有限元计算模型，模拟真实的载荷工况，对船舶结构的强度进行计算和分析，主要包括板、梁、桁架等构件的强度分析。
4、在全船有限元计算分析的基础上，对船舶结构进行优化设计，改善原有弱化区域的强度，以提高整个船舶的强度设计水平。
三、研究方法与步骤本研究采用理论分析和数值计算相结合的方法，主要步骤如下：1、详细了解船舶的结构特点和强度设计原理，熟悉全船有限元计算方法的理论基础和实际应用。
2、建立船舶结构的有限元模型，包括船体和附属设备等主要构造。
3、进行载荷分析，包括船在不同工况下所承担的液压力、风力、减震负载等，确定载荷边界条件。
4、进行船舶结构强度计算，对板、梁、桁架等构件进行单元划分和刚度阵及波动负荷计算，分析荷载作用下船舶结构的响应情况。
5、根据模拟计算结果进行结构优化设计，消除弱化区域，提高船舶结构强度。
四、预期成果和意义本研究预期能够建立适用于船舶结构强度计算的全船有限元分析模型、提高船舶结构计算和设计的精度和可靠性，为船舶工程技术的发展提供理论支撑和技术保障。