全垫升气垫船结构强度评估及局部振动分析

全垫升气垫船结构强度评估及局部振动分析全垫升气垫船船体底部四周装有围裙结构,在气垫的支撑作用下,气垫船可以在水面上或者陆地上航行,所以具有优良的高速与两栖性,故近年来被广泛应用于军事和民用船舶领域。就目前国内气垫船的发展现状,尚没有完善的气垫船载荷预报程序与结构强度评估规范,而多数研究者主要从事气垫船运动的研究分析,而对气垫船的船体总强度或船体振动问题缺少相关的详细研究。

基于上述背景,本文主要研究全垫升气垫船在几种典型工况下船体结构总强度以及船体局部结构振动问题。本论文主要研究内容包括:(1)对全垫升气垫船典型的船体结构形式以及相应的结构特性进行研究;(2)依据气垫船载荷理论计算值、CCS《海上高速船入级与建造规范(2012)》与全垫升气垫船模型载荷试验对气垫船在垫升状态、排水状态下的波浪载荷设计值以及在着陆状态下的外力确定进行了研究;(3)采用船舶强度直接计算方法对某实船进行了全船有限元计算分析,分析目标气垫船在垫升、排水、着陆工况下的总纵强度、总横强度、扭转强度及剪切强度等,以及船体结构在不同工况下的结构应力与船体变形;(4)对全垫升气垫船局部结构的振动强度进行评估,针对垫升主机舱舱段、桨塔与发动机短舱舱段等振动问题比较敏感的结构进行了模态计算得到其固有频率值,对于不满足频率储备要求的结构,进行振动响应计算,从而判定结构是否满足振动响应衡准。