自重作用下船舶上建吊装强度分析及加强
吊装船舶上层建筑的吊耳强度分析
度， 为船 厂 对 吊耳 的 实 际应 用提 供 参 考 。
关键词 ： 船舶； 上层建筑 ； 吊装 ； 吊耳 中 图分 类 号 ： Ｕ ６ ７ １ ． ９ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ １ — ９ ８ ９ １ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ３ ２ — ０ ３
本文采用的研究对象为 １ ７ ６ Ｏ ０ ０ Ｄ ＷＴ散货船 ， 其上层建筑 自 下而上共有七层 ， 总重量为 ６ ５ ０ ｔ 。 该上层建 筑 的整体吊装使用 Ｄ型吊耳 ， 因此 Ｄ型 吊耳作为本文的研究对象 ， 其结构如图 １ 所示 。
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吊装船舶上层建筑的吊耳强度分析
徐 月忠
（ 浙 江省 海 盐 县 港航 管理 处 ，浙 江 海 盐 ３ １ ４ ３ ０ ０ ）
摘
要： 文章 通 过 使 用 船 厂 理 论 计 算 法和 有 Ｆ ｉ ｔ Ｊ Ｌ￣ ４ ｑ － Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ两种 方 法 ， 对 比研 究 了 吊装船 舶 上 层 建 筑 的 吊耳 结 构 强
建模技术 ， 提 出了几种对接触计算的简化算法 ， 并进行了误差分析 ， 论述了其可行性 。 ［ ２ １ 本文通过使用船厂理 论 计算 法和 有 限元软 件 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ两 种方 法对 比研 究 了 吊耳 的结 构强 度 ， 为船 厂对 吊耳 的实 际应 用 提供 参考 。
１ 吊装 的船 舶 上层建 筑概 况
０ 引 言
船舶上层建筑整体 吊装是一项全新 的制造工艺 ， 它能有效提高船厂的工作效率。随着船舶的预舾装率 的不断提高 ， 上层建筑的尺寸和质量都在不断增大， 这对 吊装提出了更高的要求 。而在 吊装过程中， 吊耳处 是应力集 中区域 ， 这对船用 吊耳 的强度就提出了更高的要求。
船舶结构强度分析与优化方法
船舶结构强度分析与优化方法船舶作为一种重要的水上交通工具，其结构强度直接关系到船舶的安全性、可靠性和使用寿命。
因此，对船舶结构强度进行准确的分析和有效的优化是船舶设计和建造过程中至关重要的环节。
船舶在航行过程中会受到各种外力的作用，如静水压力、波浪载荷、货物载荷、风载荷等。
这些外力会使船舶结构产生变形和应力，如果应力超过了材料的强度极限，就会导致结构的破坏，从而引发严重的安全事故。
因此，在船舶设计阶段，就需要对船舶结构的强度进行精确的分析，以确保船舶在各种工况下都能够安全可靠地运行。
船舶结构强度分析的方法主要有两种：传统的解析方法和现代的数值方法。
传统的解析方法主要是基于材料力学和结构力学的理论，通过简化船舶结构的几何形状和载荷分布，建立数学模型，求解结构的应力和变形。
这种方法虽然简单直观，但由于其对船舶结构和载荷的简化过于严重，往往难以准确地反映船舶结构的实际受力情况，因此在现代船舶设计中已经逐渐被淘汰。
现代的数值方法主要包括有限元法、边界元法和有限差分法等。
其中，有限元法是目前船舶结构强度分析中应用最为广泛的方法。
有限元法的基本思想是将连续的船舶结构离散成有限个单元，通过对单元的分析和组合，求解整个结构的应力和变形。
这种方法可以较为准确地模拟船舶结构的复杂几何形状和载荷分布，从而得到较为精确的分析结果。
在进行船舶结构强度分析时，首先需要建立船舶结构的有限元模型。
这包括对船舶结构进行几何建模、网格划分、材料属性定义和边界条件设置等。
几何建模是将船舶结构的实际形状转化为计算机能够识别的数学模型，网格划分是将几何模型离散成有限个单元，材料属性定义是确定船舶结构所用材料的力学性能参数，边界条件设置是模拟船舶结构在实际运行过程中的约束和载荷情况。
建立好有限元模型后，就可以通过有限元分析软件进行求解。
求解的结果包括结构的应力分布、变形情况和振动特性等。
通过对这些结果的分析，可以评估船舶结构的强度是否满足设计要求。
自动化技术在船舶结构强度分析中的应用
自动化技术在船舶结构强度分析中的应用船舶作为重要的水上交通工具，其结构强度直接关系到航行的安全性和可靠性。
随着科技的不断发展，自动化技术在船舶结构强度分析中得到了广泛的应用，为船舶设计和运营提供了有力的支持。
船舶在航行过程中会受到各种载荷的作用，如静水压力、波浪载荷、货物载荷等。
这些载荷的复杂性和多样性使得船舶结构强度分析成为一项具有挑战性的任务。
传统的船舶结构强度分析方法主要依赖于手工计算和经验公式，不仅效率低下，而且准确性难以保证。
自动化技术的引入，极大地改变了这一局面。
自动化技术在船舶结构强度分析中的应用首先体现在有限元分析（Finite Element Analysis，FEA）方面。
有限元分析是一种基于数值计算的方法，通过将船舶结构离散为有限个单元，建立数学模型，从而计算出结构在各种载荷下的应力、应变和位移等参数。
在自动化技术的支持下，有限元建模过程得到了极大的简化和优化。
例如，通过使用参数化建模技术，可以快速生成不同尺寸和形状的船舶结构模型，大大提高了建模效率。
同时，自动化网格划分技术能够根据结构的几何形状和受力特点，自动生成高质量的网格，提高计算精度。
除了有限元分析，自动化技术在船舶结构强度试验中也发挥着重要作用。
船舶结构强度试验是验证结构设计合理性和可靠性的重要手段。
传统的试验方法往往需要大量的人力和物力，而且试验周期长。
自动化测试系统的出现改变了这一状况。
例如，自动化应变测量系统可以实时采集结构在试验过程中的应变数据，并通过计算机进行处理和分析。
自动化加载系统能够精确控制加载力的大小和方向，实现复杂的加载工况。
这些自动化测试技术不仅提高了试验效率和精度，还降低了试验成本。
在船舶结构强度评估方面，自动化技术同样具有显著的优势。
基于大量的有限元分析结果和试验数据，利用机器学习和数据挖掘技术，可以建立船舶结构强度评估模型。
这些模型能够自动对新的船舶结构设计方案进行强度评估，快速判断其是否满足强度要求。
350t自航起重船吊臂结构强度评估及加强方案的模糊评判
箱 型 结构 。起升 和变 幅绞 车 、回转机 构 及人字 架
布 置在 回转 平 台上 ，最 小工作 幅度 时主 钩 、副钩
在 主钩 舷外幅 度 １ ５ ｍ 时 ，双钩起 重 量 为 ３ ５ ０ ｔ ，
在 舷外 幅度 ３ ７ ｍ 时 ，主 钩双钩 起 重量 为 １ ５ ０ ｔ 。 １ 有 限元 强度分析
ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏｄ ａ ｎｄ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｎｇ ｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｙ ｒ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｐ ｌ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ３ ５ ０ ｔ
ｄｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ｏ ａ ｄ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｄ ｏ ｎｅ ．Ｍ ｅ ａ ｎ ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｂａ ｓ ｉ ｃ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ ｃ ｏｍｐｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ
ｔ 自 航起重臂结构的三种加强方案进行评判 ，确定出最优方案。 关键词：港 口 自 航起重船 吊臂 有 ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｆｕ ｚ ｚ ｙ Ｅｖ ａ ｌ ｕａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ Ｒｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ
Ｐｌ ａ ｎ ｏ ｆ ３ ５ ０ ｔ Ｓ ｅ ｌ ｆ － ｐｒ ｏ ｐｅ ｌ ｌ ｅ ｄ Ｓｈ ｉ ｐ’ Ｓ Ｃｒ ａ ｎ ｅ Ｊ ｉ ｂ
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（ １ ． Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ２ ４ ０ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
船舶结构强度分析及设计优化
船舶结构强度分析及设计优化船只是人类历史上的重要交通工具之一，它不仅可以通过水路连接各个地区，还可以承担货物和人员的运输任务。
但是，船只的安全性是最重要的，因此在每次设计和建造船只时，船舶结构强度分析和设计优化是非常重要的。
这篇文章旨在探讨如何进行船舶结构分析以及如何进行设计优化。
一、船舶结构强度分析在设计一艘船时，船舶结构强度是非常重要的，因为不光是船只的空间大小和灵活性需要考虑，还要考虑到船只能够在较恶劣的天气条件下安全地完成航行任务。
在进行船舶结构强度分析时，需要考虑以下因素：1. 负载情况船舶有多种不同的负载情况如：自重、船员、货物、燃料和水。
每一种负载都会增加船舶的重量，同时也会对结构强度产生影响。
因此，需根据实际负载情况进行船舶结构强度分析。
2. 力学要求在船只设计过程中，要考虑到船只能在恶劣的海洋环境中顺利航行，因此船只的结构必须能够承受气流和波浪的作用力。
船只设计时必须满足三个力学要求：剪切力、弯曲力和扭曲力。
3. 材料强度在船只设计过程中，需要考虑船只的材料强度。
通常船只在建造过程中会使用不同材料的组合，如钢铁、铝等。
因此，要进行材料强度分析，以确保船只材料本身的强度能够满足任务需求。
二、船舶设计优化进行完船舶结构强度分析后，接下来就是设计优化。
在船只设计中，只有满足以下几个方面，才能让一艘船只成为安全、高效和经济的船只：1. 减轻船只重量对于船只设计来说，重量已经是一个非常重要的方面。
因为船只的重量越轻，船员的航行成本也就越低。
船只重量的减轻可能可以通过改变船只的材料、结构和形状等方面来实现。
2. 提高航速为了让船只航行速度更快、航程更长，设计师需要在船只速度、船体设计和动力装置方面进行优化。
最终目标是提高船只的速度和性能，同时保持船只的稳定和可靠性。
3. 节油减排现在许多国家都提倡低碳环保的理念，国际海事组织为此颁布了许多关于船舶排放的法规。
因此，在船只设计过程中，需要考虑如何减少船只的能源消耗和减少对环境的影响。
船舶结构的强度分析
船舶结构的强度分析船舶作为一种重要的水上交通工具，其结构的强度对船舶的安全和运行能力至关重要。
船舶结构的强度分析是对船舶结构在不同负荷情况下的性能进行评估和预测的过程，它在船舶设计、制造和运营中起着重要的作用。
一、船舶结构的强度要求船舶结构的强度要求是为了确保船舶在各种复杂的工作条件下仍能够承受各种力学载荷，并保持结构的完整性和稳定性。
船舶在航行中会受到来自波浪、风力、潮流等外部力的作用，同时还要承受自身的结构重量以及载货量的影响。
因此，船舶结构的强度分析需要考虑这些作用力，并进行综合分析。
二、船舶结构的强度分析方法船舶结构的强度分析一般通过有限元分析方法来进行。
有限元分析是一种数值分析方法，它将结构划分为许多小的有限元，通过计算每个有限元的应力和应变，并进行相应的求解和模拟，从而得到结构的强度分布和整体性能。
有限元分析方法不仅能够更真实地反映船舶结构的受力状态，还具有较高的计算精度和计算效率。
三、船舶结构的强度分析参数在船舶结构的强度分析中，有一些重要的参数需要考虑，如材料的力学性能、船舶的尺寸和形状、载荷分布以及液体和气体的影响等。
不同的船舶类型和用途，其结构的强度要求和分析参数也会有所不同。
例如，客船和货船对结构强度的要求可能不尽相同，因此在分析时需要根据实际情况进行合理的选择和设置。
四、船舶结构的强度优化在船舶结构的强度分析过程中，一般会通过一系列的试验和仿真来验证结构的强度性能，并根据结果进行优化设计。
强度优化的目标是在满足强度要求的前提下，最大程度地减少结构的重量和成本，提高船舶的运载能力和经济效益。
优化设计可以通过调整结构参数、优化材料选择和改进制造工艺等途径来实现。
五、船舶结构的强度分析的应用船舶结构的强度分析在船舶领域广泛应用，可以用于新船舶的设计和建造，也可以用于现有船舶的评估和维修。
在新船舶设计过程中，通过结构的强度分析可以评估各种设计方案的可行性，并确定适当的结构参数和材料选择。
船舶结构强度分析及优化设计
船舶结构强度分析及优化设计船舶，是沉浸在海洋中的移动性建筑物，其结构强度的分析和优化设计是保证其安全性的关键。
本文将从船舶结构的发展历程、强度分析的步骤和方法、在优化设计中如何应用结构分析等方面进行探讨。
一、船舶结构的发展历程船舶结构的发展历程可以追溯到古代文明时期，中国南方古代船舶厂遗址就证明了古代船舶结构的科学性和技术精湛性。
随着人类的发展，航行时间、航行范围、航行速度等不断提高，船舶结构的强度需求也日益增加。
19世纪初期，船体主要采用木材构成，但当时的木制船只重心过高、抗风性能差、耐久性低等问题逐渐显现。
后来随着钢铁工业的发展，船舶材料演变为钢铁材料，这使得船舶的结构强度得到了极大的提高。
二、船舶结构的强度分析步骤和方法船舶结构的强度分析步骤主要包括载荷计算、结构计算和校核分析。
其中载荷计算是指对船舶在不同航行状态中的外力进行计算，如风力、水力、波浪力、排水力等等，这些外力将对船舶结构产生巨大的影响。
结构计算是指对船舶的各个部分进行计算，如船体、主机房、上层建筑等，以确定各部位的受力情况。
校核分析是指对各个部分的受力情况进行评估和比对，使其满足船级社要求的规范和标准。
在强度分析中需要考虑到船舶腐蚀、疲劳损伤、开裂以及爆炸等突发情况的处理。
船舶结构的强度分析方法主要包括有限元法、有限差分法、刚度法、试验分析法等。
在其中有限元法是目前应用较为广泛的方法之一，其基本理论是将结构分割成若干小块，利用力学原理计算其各个分块的内应力和变形情况，以达到预判属于何种应力状态、哪些部位可能会产生破坏、哪些部位应当加强等目的。
三、在优化设计中如何应用结构分析船舶的优化设计除了要符合船级社的规范以外，还需要考虑到航行稳定性、运载能力、动力性能等方面。
在结构分析中，可以通过对各个部位的分析、对各种力的分析以及应力应变的估算等一系列操作，确定不同材料的使用范围、决策载货量和速度等。
在优化设计中，还需要结合人工智能等技术，进行复杂的数据计算和分析。
吊装状态下的重吊船运动响应和结构强度分析
传 递 函数可 以视 为船 体在 单位 波 幅 的简谐 波 作 用下 的船 体 响 应 。在 简谐 波 作 用 下 ， 时 间 随 变 化 的响应 函数 为
研 究 方 向 ： 船 结 构 设 计 和 强 度 分 析 舰
Ｅ ｍａｌｓ ｐ ｒ ｈｐ ｒ １ ３ ｃ ｍ － ｉ：ｕ ｅ ｓ ｉｅ ＠ ６ ． ｏ
Ｈ（ ， ）一 Ｈ Ｒ Ｅ＋ ｉ Ｉ Ｈ Ｍ；
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吊装状态下 的重 吊船 运动响应和结构强度分析——周清华 ， 杨
启
Ｒ（ ，， ∞ ）一 Ａ ・ Ｅ ｃ， ｛ ｌ ］ （） Ｒ ［１ ｏ Ｈ（ ｅ （ １
式中： Ａ—— 遭遇 波波 幅 ； 浪 向角 ；
—
—
遭遇 频率 ；
ｌ
’
ｆ — 时间 ； —
Ｈ （ —— 传递 函数 ， ，）
摘
要： 针对 一艘 ？ｔ Ｙ 级大开 口重 吊船在 整体 吊装时的结构强度 问题 ， 采用挪威船级社 的 Ｓ ＡＭ 软件 对 ＡＳ
整 船有 限元模型进行水动力 和有限元分析 ， 获得该 船在 吊装状 态下 的运 动响应和 结构强度 ， 吊装作业 和结 为 构设计 提供参考和依据 。 关键词 ： 吊船 ； 重 运动 响应 ； 短期预报 ； 结构强度
在 不规则 波 中 响应 的统计 预报 可分 为短 期预 报和
长期 预报 ＿ 。 由于重 吊船 吊装 作 业 时 间 不 长 ， １ ］ 且
船舶结构设计中的强度分析
船舶结构设计中的强度分析船舶作为海上运输的主要工具之一，其船体结构承担着极其重要的作用。
在船舶结构设计中，强度分析是必不可少的一部分。
本文将从船舶结构设计的重要性出发，展开讨论船舶强度分析的相关内容。
一、船舶结构设计的重要性船舶是在海上环境中不断航行运输的，因此其承受的载荷和受力情况都十分复杂。
而船舶结构的不合理设计会导致结构破坏、倾覆等严重后果，从而造成不可挽回的经济和人身损失。
因此，在船舶设计的过程中，必须充分考虑强度分析，以确保船体结构的安全和稳定性。
二、船舶强度分析内容船舶强度分析的具体内容包括船舶的静态强度分析、疲劳强度分析和动态强度分析。
1、静态强度分析静态强度分析是指船舶结构在静态荷载作用下所承受的载荷和受力情况进行的强度计算和分析。
静态强度分析的关键在于确定船体的最大荷载和受力位置，以及在这些位置上船体结构的强度是否足够。
2、疲劳强度分析疲劳强度分析是指船舶结构在反复荷载作用下产生的疲劳破损情况进行的强度计算和分析。
船舶经常在海上环境中长时间航行，船体结构的材料往往会因为反复荷载而发生疲劳破损。
因此，在船舶强度分析中，进行疲劳强度分析是非常必要的。
3、动态强度分析动态强度分析是指船舶结构在动态环境中承担的载荷和受力情况进行的强度计算和分析。
船舶在海上环境中会遇到许多不同的动态载荷，例如风浪、涌浪、碰撞等。
因此，在船舶强度分析中，进行动态强度分析同样非常必要。
三、船舶强度分析方法船舶强度分析方法主要分为解析法、有限元法和实验法。
1、解析法解析法是指根据船舶各部件的形状和材料性质，通过数学方程式对船舶结构的受力情况进行计算和分析。
2、有限元法有限元法是指利用计算机程序对船舶结构进行建模，然后基于有限元分析理论对结构的受力情况进行计算和分析。
3、实验法实验法是指通过试验、模型试验或者全尺寸试验等手段，对船舶结构的强度进行测试和分析。
四、结语船舶结构的强度分析是船舶设计中不可或缺的一项内容。
集装箱船上层建筑论文整体吊装强度论文
集装箱船上层建筑论文整体吊装强度论文【摘要】现如今，整体集装箱的上层建筑吊装方式有很多，具体因上层建筑的整体受力与起重机的位置、吊装高度等多种因素相关，只有在吊装前做好上层建筑的的受力分析与计算，选定合理有效的受力分配结构、吊装高度以及正确的吊点，才能保证船舶上层建筑整体吊装的安全性与稳定性。
近年来，船舶上层建筑的整体吊装工艺逐步被人们认可和接受，且被众多的船厂应用于现实生产中。
船舶上层建筑结构复杂，体积较大，分量较重，而且各项设备和仪器都已经安装完毕，所以整体吊装时候的安全性必须要严格考虑，同时选择良好的吊装工艺。
本文以特有的9400TEU集装箱船整体吊装为例进行研究。
1 上层建筑整体吊装简介9400TEU集装箱船的上层建筑共八层，分为15个分段，其体积大致为9m*48.2m*37.23m，如图所示。
集装箱船的上层建筑主要包括结构及舾装，其机构主要指的就是自身的船体，当然还要包括相关的焊材等等；舾装根据专业进行划分，主要包括管系、冷空通、电装、甲装、内装，此外还有涂装重量等等。
2 集装箱船上层建筑整体吊装时结构强度需要注意的问题集装箱船上层建筑整体具有独特的线形、开口结构，整体吊装时由于是两台600T龙门吊联合吊装，与以前的分开式吊装有一些不同。
因此，它的结构强度和吊装安全受力分析是非常值得我们关注的重要问题。
首先我们需要注意的是船舶上层建筑整体的载荷分布情况，重点关注上层建筑质量和甲板分段敷料，内舾装件，外甲板舾装件的重量。
其次，选取合适的整体吊装时的吊点、设计选择适宜的起吊高度；再者，要加强槽钢的承重能力，增加槽钢结构内力的传输渠道。
最后，充分考虑集装箱吊装时的重量优化因素，对结构薄弱处进行加强。
3 集装箱船上层建筑整体吊装时吊点的选择、优化与加强该集装箱船上层建筑的重量分布大致左右对称，其重心也在船体的中心线上，所以在初次尝试吊装时我们将吊点选定在船体左右两舷的外围壁处且两边对称，在左右两舷各选择8各吊点，结果在起吊时上层建筑的外围发生变形、脱节且整个上层建筑发生整体倾斜。
大型油船上层建筑整体吊装强度有限元分析
重心 距舯 / m 距中心线/ m － 91. 265 1. 237 － 92. 028 0. 062 － 120. 631 － 0. 750 － 93. 076 0. 517
438. 8 28. 710 － 92. 120 0. 030
821. 8 28. 710 － 92. 120 0. 030
分析。计算工况如下： 1. 5. 1 工况 1———吊装前的结构响应
载荷： 上层建筑吊装前的载荷为自身的重量， 即施加惯性载荷：
ay = g = － 9. 8 kg·m / s2 ， Fy = may = － 8 053. 64 kN，其余方向为 0。 边界条件： 上层建筑艇甲板下面所有围壁约束 x、y、z 三个方向的线位移和角位移。 1. 5. 2 工况 2———吊装时结构的响应 载荷： 在上层建筑吊装过程中考虑其冲击载荷 的影响在型深方向取： ay = 1. 1g = － 10. 78 kg·m / s2 ，其余方向为 0。 边界条件： 取驾驶甲板上左舷 FR30 肋位处吊 孔上缘约束 x、y、z 三方向的位移； 其余约束 y 方向 位移。 1. 5. 3 工况 3———吊装引起的响应 = 吊装时结构
近年来随着船舶大型化的发展，船体上层建筑 的整体尺寸、重量也越来越大，结构刚性越来越小， 船体预舾装比例越来越高。上层建筑在整体吊装 过程中的应力响应和位移响应的控制越来越受到 重视。因此对船舶上层建筑整体吊装进行有限元 强度分析是至关重要的。本文以 115 000 载重吨原 油船上层建筑为研究对象，利用 MSC. Nastran 软件 对其进行了有限元直接计算，并提出结构局部加强 建议［1—5］。
的特点提出了合理有效的结构加强措施。数据结果表明通过结构局部加强，有效地降低了上层建筑吊装过程中的结构变形，
SL151起重船强度计算及加强方案
关键词 ：船舶 ；结构 强度 ；腐蚀 ；结构加 强
中图分类号：Ｕ ６ ．３ Ｕ ７ ． 文献标志码 ：Ｃ 文章编号：１０ —８２ （ ０ ： ４— ０ ７— ３ ６ １４ ；６ ２７ ０ １ ３ ８ ２ １ ）０ ０ ３ ０ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄｅａｌ ｄ ａ ａｙ ｉ ｆｓｒ ｃｕ ｅ ｓｒｎｇｈ ｏ ｅ ｖｃ ｈ ｐ ｎ ｍｅ Ｌ１ ｃ ａ ｅ： ａ ｒｅ ｕ ｎ ｔ ｉ ａ ｓｒ ｃ ： ｔ ｉ ｎ ｌｓｓｏ ｔｕ ｔ ｒ ｔｅ ｔ ｆｓ ｒ ｉ ｅ ｓ ｉ ａ ｄ Ｓ １ ｒ ｎ ｉ ｃ ｒｉｄ ｏ ｔｉ ｈｓ ｐ － ｅ ５ ｓ ｐｅ ， ｉ ｃｕｄ ｎ ｙ ｒ ｓａｉ ｅ ｄ ｎ ｍｅ ｔ ａ ｄ ｓ ｅ ｒ ｃ ｌｕ ａ ｉｎ， ｅ ｐｅ ｉｌｙ ｔ ｅ ｓ ｃ ｉｎ ｍｏ ｕ ｕｓ ｃ ｌｕ ａ ｉｎ ｏ ｒ ｎ ｌ ｉ ｇ ｈ ｄ ｏ ｔｔｃ ｂ ｎ ｉ ｇ ｍｏ ｎ ｎ ｈ ａ ａ ｃ ｌ ｔ ｏ ｓ ｃ ａｌ ｈ ｅ ｔ ｄ ｌ ａｃ ｌ ｔ ｎ ｏ ｏ ｒ ｐｒｓ ｎ ａｉｅ ｓ ｃ ｉｎ ｅ ｅ ｅ ｔｔｖ ｅ ｔｏ ｓ， ａ ｔ ｅｆ ｃ ｏ ｏ ｒ ｓｏ ｉ ｃ ｎｓｄ ｒ ｄ ｓ ｎｄ ｈｅ ｆｅ ｔ ｆ ｃ ｒｏ ｉ ｎ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ａ ｗｅ １ Ｂａ ｅ ｏ ａ ａｙ ｉ ａ ｏ ｅ， ｓ ｖ ｒｌ ｌ． ｓ ｄ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｂ ｖ ｅ ｅ ａ ｓｒ ｎ ｔ ｎ ｎ ｔ ｏ ｓ ｆｒｔ ｉ ｒ ｎ ｈｉ ｒ ｒ ｐｏ ｅ ． ｔｅ ｇｈｅ ｉ ｇ ｍｅｈ ｄ ｏ ｈ ｓ ｃ ａ ｅ ｓ ｐ ａ ｅ ｐ ｏ ｓ ｄ Ｋｅ ｒ ｓ： ｓ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｈ ｐ； ｓｒ ｃｕ ｅ ｓｒ ｎ ｔ ｔｕ ｔ ｒ ｔｅ ｇｈ； ｃ ｒｏ ｉ ｎ； ｓｒ ｃｕ ｅ ｓｒ ｎｇｈ ｎ ｏｒ ｓｏ ｔ ｔ ｒ ｔｅ ｔ ｅ ｕ
船舶结构强度分析及优化
船舶结构强度分析及优化概述船舶在海上航行时需要面对各种自然环境和工作负荷，因此船舶结构强度的分析和优化显得非常重要。
船舶结构强度分析是通过计算分析和试验方法对船体结构进行强度验算，以判断船体是否满足各种安全标准。
而船舶结构优化则是指通过减轻船体自重和强化重要结构部位的方法，提高船体结构的承载能力。
本文将分别从船舶结构强度分析和优化两个方面详细介绍相关内容。
一、船舶结构强度分析船舶结构强度分析主要包括板材强度分析、结构件强度分析、细部强度分析等。
其中，板材强度分析是指通过计算确定船舶板材的破坏强度，从而判断板材是否满足承载要求。
结构件强度分析则是通过计算和试验确定船舶主要结构件的承载能力，包括龙骨、牛腿等。
细部强度分析则是对船舶细节部位进行验算，保证细部区域不会对船舶整体结构产生影响。
在进行船舶结构强度分析时，需要考虑以下因素：1.载荷类型航行时，船舶需要面对各种不同类型的载荷，包括海浪、风浪、货船载货重量、船员人数等。
通过考虑各种载荷类型的影响，确定船舶各部位的强度计算公式。
2.材料性能船舶的材料性能对其结构强度有着决定性的影响。
因此，在进行结构强度计算时需要考虑其材料性能，包括板材强度、结构件强度、船壳材料等。
3.船舶设计参数船舶的设计参数是决定船舶结构形式和强度的重要因素。
因此在进行结构强度计算时，需要考虑船舶设计参数对结构强度的影响。
二、船舶结构优化船舶结构优化旨在降低船舶自重，增强重要结构部位的承载能力，从而提升船体结构的强度性能和经济性能。
船舶结构优化主要包括以下方面。
1.材料优化选择高强度轻质材料既可以减轻船体自重，又可以提高船体结构承载能力。
船体所采用的材料应能够满足船体的功能要求，但同时也要具有合理的价格。
2.结构形式优化通过改变船舶结构形式，可以实现船体强度优化。
例如通过改变船壳形状或者布局，增加耐波性和航空性能，减小波浪的影响同时增加船体安全性。
3.细节优化对船舶细节进行优化也是提高船体结构强度的重要方法。
船舶结构强度分析与优化设计
船舶结构强度分析与优化设计船舶作为一种重要的运输工具，在现代社会中扮演着非常重要的角色，无论是货船还是客船，船舶的结构设计与强度分析都是至关重要的。
这篇文章将从船舶结构的组成、船舶强度分析和船舶优化设计三个方面来讨论船舶结构强度分析与优化设计的相关问题。
一、船舶结构的组成船舶的结构具有极高的复杂性，通常包括甲板、墙壁、船底、甲板支撑结构等各个方面。
船体作为船舶的重要部件，主要由船体板、船肋和船体水箱组成。
船体板通常由锅炉钢板或碳钢板制成，是一种薄板，用于板条、托板和补板的修补。
船肋是船体的骨架，由数百或数千支钢管组成，承受船体的荷载，并使船体保持自身的形状。
船体水箱是为了控制波浪和船体倾斜而设置的，通常位于船舶两侧。
二、船舶强度分析船舶的强度分析主要包括船体结构分析、船舶稳性计算和应力分析。
船体结构分析主要是为了确定船体整体的结构、尺寸和相互关系，以便于计算船舶的总体稳定性、强度和安全性。
船体结构分析通常包括以下几个方面。
1. 系统布局和外覆面积。
船体的主体结构通常由船体板、船肋和甲板等三部分组成，其设计需要考虑船身形状、布局、面积、强度和船体总体稳定性。
大型船舶结构复杂，需要考虑多个系统的空间布局和相互锁定关系。
2. 船底的强度和稳定性分析。
船舶的稳定性和强度分析是基于船体底部结构进行的。
除了设计船底锅炉板、船肋和框架等支撑结构外，还需要考虑船底水箱的设计，以确保水箱的大小和位置不会影响船舶的总体稳定性。
3. 垂直结构和平面结构分析。
船体的垂直结构通常由船壳、底板、甲板、舱壁、甲板支撑等组成，而平面结构包括船室的位置和大小以及动力系统的布局等。
船舶设计师需要设计结构以适应船舶的运营条件，考虑不同的载荷、海况和船员人数。
4. 船体板的校核和应力分析。
船体板的设计和计算需要考虑多个因素，如最大应力、板的重量、板的厚度以及板的变形等。
应力分析需要计算各个组成部分所受的最大荷载和应力水平，以便确定最佳设计方案。
船舶上层建筑整体吊装技术研究综述
船舶上层建筑整体吊装技术研究综述卫涛 119010014摘要：上层建筑是船舶甲板以上凸出的最大结构部分，上层建筑整体吊装技术发展大致可以分为逐层吊装、多层吊装和整体吊装三个阶段。
本文阐述了上层建筑整体吊装技术发展，总结了上层建筑整体吊装的各项关键技术，展望了上层建筑整体吊装技术的应用前景。
关键词：上层建筑；整体吊装；关键技术；发展趋势一、上层建筑整体吊装技术发展随着国际航运的竞争的日趋增强，对船舶大型化和造船速度提出了更高的要求。
制约快速造船一个很重要的原因是船舶舾装的程度，上层建筑作为船舶舾装工作量最大的一个模块，提高其整体吊装前的舾装程度，无疑会大大提高劳动生产效率、缩短船舶的建造周期、降低造船成本。
上层建筑不承受船体主要载荷的构件，因此结构强度及刚度设计相对较弱，整体吊装时容易变形，一旦吊放到船体后校正又非常困难，另外受设备吊装能力的限制，上层建筑吊装技术发展经历了逐层吊装、多层吊装和整体吊装[1]，[2]三个阶段。
逐层吊装阶段。
在主船体合拢、主机吊装结束后再按层次从下至上分别进行上层建筑各层结构的吊装：首先，按层次进行分段划分并建造；其次，进行铁舾、管系、电器等预舾装；进行逐层吊装上船合拢，在进行余下部分舾装工作。
由于铁舾、管路、电缆等都涉及衔接工序，因此大量的舱室内舾装工程只能在衔接完成后进行，还存在材料运送和高空作业的不便的问题，因此逐层吊装的作业方式占用了大量的船台周期和码头周期，导致施工效率很低。
多层吊装阶段。
随着吊装设备能力的提高和工艺的逐步改进，上层建筑逐渐由逐层吊装向多层吊装方向发展。
一般选择以2～4 层上层建筑分段作为一个总段，将整个上层建筑分成2～3 部分进行多层吊装。
多层吊装技术的运用，减少了吊装上船后的合拢接头，使原先部分涉及衔接部位而只能在船上进行的舾装工作都能转移到多层总段内进行，有效缩短了船坞及码头舾装周期。
整体吊装阶段。
上层建筑的整体吊装是近年来提出的，当船体在坞内建造的同时，将上层建筑在专用平台上进行装焊和预舾装，从而形成整体总段，即将原先在船上搭载的工作转移到平台上进行，并在总段内完成大部分预舾装工作及涂装工作，然后将上层建筑整体吊装到主船体上，再进行少量的底层装焊，电缆、管子的连接等工作。
毕业设计(论文)-散货船上层建筑整体吊装强度有限元分析[管理资料]
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本科毕业设计学院船舶与海洋工程专业船舶与海洋工程姓名班级学号指导教师二零一零年六月散货船上层建筑整体吊装强度有限元分析FE analysis of complete lifting and mounting of bulk carrier superstructure摘要船舶上层建筑整体吊装是船舶建造中的一项新工艺。
它对扩大作业面，改善劳动强度，提高生产率，缩短船舶建造周期、降低造船成本等具有很大的意义[1]。
随着船舶日益大型化，预舾装程度的不断提高，上层建筑的整体尺寸越来越大，重量越来越重。
如何克服结构重，尺度大，刚性小是摆在大型船舶上层建筑整体吊装面前的一大难题。
本论文以176000t散货船上层建筑整体吊装为研究对象，设计合理的吊装方案，利用MSC/PATRAN和MSC/NASTRAN软件，对该上层建筑进行有限元建模、网格划分，根据研究对象的不同，分为两种工况，分别对该上层建筑结构和吊排结构进行加载、约束处理、仿真计算、强度分析，并通过对计算结果的分析与研究，对该船上层建筑体吊装时的结构强度特点、吊装方案、临时加强措施等进行分析总结，并进一步提出优化建议。
关键词：上层建筑；吊装；有限元；AbstractShip superstructure integral hoisting is a new technology of shipbuilding. It has great significance for expanding its operation area, improving the labor intensity, improving productivity, reducing ship construction cycle and reducing shipbuilding costs. As the ships become increasingly larger, the overall size of the superstructure is also growing, how to overcome the structural weightier, size larger, rigid littler is the major problem placed in front of the large ship superstructure integral lifting.This paper use 176000t bulk superstructure integral hoisting as researching object, designing reasonable scheme of lifting, using MSC/Patran and MSC/Nastran, finite element modeling of the superstructure, mesh. We can divide it into two conditions of ship superstructure and crane row by difference researching object, then loading, constraining processing, simulation calculation, strength analyzing, to hang row structural strength analysis, and the numerical results of analysis and research on the boat integral hoisting of high-rise building structure strength characteristics, lifting scheme, temporary measures etc. Are analyzed and summarized, and puts forward Suggestions on how to optimizeKeyword: Superstructure, Lifting，Finite element目录第一章绪论 (1) (1) (3)第二章有限元分析软件介绍 (4)有限元简介 (4)MSC/PATRAN软件介绍 (6)MSC/NASTRAN软件介绍 (7)第三章上层建筑基本资料及吊装方案 (9)： (9)上层建筑吊装方案 (10)船舶上层建筑整体吊装方案设计流程 (10)176000吨散货船上层建筑整体吊装方案 (11)第四章上层建筑吊装强度有限元计算 (15)上层建筑有限元模型 (15) (25)工况一：分析上层建筑结构应力与变形 (25)：分析吊排结构应力水平 (25)上层建筑结构应力与变形 (26)吊排结构应力 (36)吊装方案强度分析结论及优化建议 (38)第五章船舶上层建筑整体吊装的工艺的未来及展望 (40)结语 (41)致谢 (42)附录 (43)参考资料 (43)第一章绪论船舶上层建筑是指位于上甲板以上，自一舷伸至另一舷或其侧壁自外板内缩不大于4%船宽的围蔽建筑物。
某船舶结构强度分析及加强措施研究
某船舶结构强度分析及加强措施研究第一章：绪论1.1 研究背景及意义船舶结构强度是保证船舶安全航行的一个重要参数。
随着航运业的不断发展，对于船舶结构强度分析及加强措施的研究变得日益重要。
因此本文针对某船舶进行结构强度分析及加强措施研究，以提高船舶的安全性和可靠性，进一步促进航运业的发展。
1.2 研究目的及内容本文主要研究某船舶的结构强度情况，探究其加强措施，以提高其安全性和可靠性。
具体研究内容如下：（1）对某船舶进行结构分析，掌握其各部分构造及性能参数；（2）建立某船舶的有限元模型，进行结构强度分析，并对其进行评估；（3）根据强度分析结果，提出相应的加强措施；（4）对加强措施进行验证，以保证其可行性。
第二章：某船舶结构分析2.1 船体总体结构某船舶为一艘集装箱船，全长150m，型宽25m，吃水7.5m，荷载排水量为1.8万吨。
其船体总体结构如图1所示。
（插入图1：某船舶船体总体结构图）2.2 船壳结构某船舶的船壳结构分为船体底板、船体侧壁、船舶结构强度分析及加强措施研究甲板、船尾尾板等部分。
船体底板及船体侧壁采用纵向分层、横向分间隔、交叉焊接的结构。
甲板为钢板平面结构，分上下两层。
船尾尾板为纵向结构，采用三块板单向扑面焊接而成。
2.3 船舶引水及推进方案某船舶采用电传动含船旋转推进器的方案，具体参数如下：（1）主机功率：8500KW/105rpm；（2）推进器转速：105rpm；（3）推进器数量：1台；（4）有效功率系数：0.67。
2.4 船舶部件某船舶主要部件包括主机、推进器、管路、输油泵、输油管、电气设备、舾装设备等。
主机采用柴油机，具体参数如下：（1）柴油机功率：9600KW/122rpm；（2）燃油耗量：267g/kWh。
第三章：有限元分析3.1 建立有限元模型本文以ABAQUS软件为工具，建立模型，对某船进行结构分析。
其中，模型主要包括船体底板、船体侧壁、甲板、船尾尾板等部分。
模型采用有限元网格划分法进行剖分，通过调整节点坐标和网格划分，得到完整的有限元模型。
船舶结构强度分析及设计优化
船舶结构强度分析及设计优化首先，对于船舶结构的强度分析，可以采用有限元法来进行模拟计算。
有限元法是一种将复杂结构分割成若干有限单元，并在每个单元内进行力学分析的方法。
通过数值计算，可以得到每个单元的应力、应变及变形等结果，从而进一步得到整个船体结构的强度情况。
在进行有限元分析时，需要考虑各种工况下的载荷作用，包括静态荷载、动态荷载、水流荷载以及海浪荷载等。
同时，还需考虑材料的强度和疲劳寿命等因素，以保证船舶结构在使用寿命内不会发生破坏。
其次，船舶结构的设计优化是指在满足强度要求的前提下，通过优化设计，使船舶的结构更加轻量化和高效化。
优化设计可以采用多目标优化方法，将结构的重量和成本等指标作为目标函数，建立优化模型。
通过改变结构的几何形状、材料的选择、构件的布局等，来寻求最佳的设计方案。
在进行优化设计时，需要考虑多种约束条件，如强度、稳定性、可靠性、制造工艺等，以及几何形状的限制等。
通过不断的迭代计算和优化过程，最终得到满足要求的最优设计方案。
船舶结构强度分析及设计优化的好处是多方面的。
首先，通过强度分析，可以确保船舶在各种工况下具有足够的强度和稳定性，从而提高船舶的安全性和可靠性。
其次，通过设计优化，可以降低船舶的结构重量和成本，提高船舶的经济性和运营效益。
此外，强度分析和设计优化还可以为后续的船舶改进和性能提升提供基础。
总之，船舶结构强度分析及设计优化是一项重要且复杂的工作，它需要运用数值模拟和优化方法来对船舶结构进行分析和设计，以满足强度要求、提高经济性和安全性。
这是一个综合性的工程，需要考虑多个因素和约束条件，并进行多方面的优化和验证。
只有通过系统的、科学的分析和设计，才能够使船舶结构更加安全、经济和可靠。
船舶上层建筑整体吊装强度有限元分析
船舶上层建筑整体吊装强度有限元分析摘要：利用MSC．Nastran软件对105000DWT油船上层建筑吊装前(A甲板的围壁约束)以及整吊两种工况下构造在自重作用下的响应进展了有限元分析，合成得到了吊装引起的上层建筑的构造响应．计算分析说明文中提出的吊装方案可行，构造响应满足强度要求．通过有限元计算分析得到的有关结论可用于指导大型上层建筑吊装方案的设计及优化；根据构造响应的特点可提出合理有效的构造加强措施，保证整体吊装的顺利完成．0 引言船舶上层建筑整体吊装已有：十多年的历史，随着上层建筑吊装前预舾装程度的逐步提高，整体吊装无疑会大大提高劳动生产效率，缩短船舶建造周期，降低造船本钱．但船舶大型化以及预舾装程度的提高使上层建筑整体分段的尺寸、重量越来越大，刚性那么小，因此，上层建筑的整体吊装变得更加困难．设计合理的吊装方案，并对上层建筑构造进展有限元强度分析是顺利实施吊装的关键．目前，国内各大船厂都采用了上层建筑整体吊装，但在提高舾装程度的同时，对上层建筑的构造进展强度分析是至关重要的．本文以105000DWT油船的上层建筑为研究对象，利用MSC．Nastmn软件对其进展吊装时的强度进展有限元分析．1 上层建筑根本情况及有限元模型1.1上层建筑根本情况105000DWT油轮的上层建筑共有五层，自上而下分别为：罗经甲板、驾驶甲板、C甲板、B甲板、A甲板．整个上层建筑长18.0m(Fr29-2000~Fr49)、宽42.0m(上层建筑的左右舷围壁间距26.24m)、高13.9m。
上层建筑各层甲板采用横骨架式，在船肿靠右舷设楼梯通道，Fr29、Ft47肋位分别设围壁板，Fr35、Fr38肋位分别没壁板；肋距800mm，纵骨间距820mm；上层建筑构造全部采用普通碳素钢，船体重量为348.4t，其它构件的重量、重心数据见表1．表1 上层建筑及其各局部的重量、重心1.2 上层建筑有限元模型1.2.1 上层建筑构造有限元模型利用MSC,Patran软件对亡层建筑船体构造建立构造有限元模型．上层建筑整体有限元模型如图1所示．参考中国船级社?船体构造强度直接计算指南?选取有限元网格尺寸：有限元模型中的板材均为平面板，板材采用四节点四边形板单元；横梁、纵骨、纵桁采用梁单元模拟．模型共有30339个节点、43953个单元．图1 105000DWT油轮上层建筑整体构造有限元模型1.2.2 质量模型本文研究船体构造在承受船体、舾装件、居装件等重力作用F的应力与变形．通过定义全船构造有限元模型中构件单元的尺寸和密度，可以由程序自动计算船体构造构件钢材自重：居装件重量主要是甲板敷料的重量，它以分布力的形式施加到相应的甲板(主要为驾驶、C、B、A四层甲板)；其余构件重量相对较小，以加大构造密度的方式予以考虑．调整构造的重量、重心，使其与实际构造的重量、重心相一致．1.2.3 边界条件本船上层建筑整体吊装方案中吊马布置在左右舷13120围壁上．由于吊点布置数量较多，在有限元模型中约束处理采用左舷13120围壁上缘约束x、y、z三方向的位移；右舷13120围壁上缘约束x、z两方向的位移．在计算分析构造在在吊装前由于重力作用引起的构造响应时，有限元模型的约束处理采取A甲板下纵横围壁下缘完全刚性约束，即约束x、y、z 三方向的平动和转动．2 上层建筑吊装强度有限元分析2.1 上层建筑吊装强度有限元计算简介吊装前后上层建筑构造的变化土要是约束的变化，吊装前构造放置于平台胎架上，A甲板的围壁与胎架接触，构造重量通过A甲板的围壁传至地面；在吊装过程中构造重量通过驾驶甲板左右舷壁板上的16个吊马传至缆绳。
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前 期计 算分 别在 Ｆ ３ Ｒ ６ Ｒ ９左 右 舷对 称布 置 了共 Ｒ１ 、Ｆ ２ 、Ｆ ３
６组 吊耳 。吊耳 下方 延伸 整条 钢板 焊 接在 上层 建 筑 的围壁 内 ，
以实现载荷在结构 内的连续传递 。分别在主 吊点设置多点约
束 （ Ｃ）实现 ６组 吊耳 处起 吊力 的施 加 ，见 图 ２ ＭＰ 。载荷 的 总 和大 小为 整个 上 层建 筑 的 自重 对 Ａ 甲板 板 下 围壁下 端进 行 ６个 自由度 约束 。
材料 许 用应 力 ，为 确 保局 部 强度 ，吊装 时 必须 要进 行 加强 。 可采 用 增加 板厚 的 方法 达到 加强 目的 。
（ ）变 形分 析 ２ 上 层建 筑可 看 做 带有 扶 强材 的薄 壁 结构 组 合而 成 。 吊装 过程 中 由于 板 材变 形 将对 其 中预 舾装 件 如 管路 、 支架 等造 成
大 型化 的提 升及 预 舾装 率 的提 高 ，上 建 尺寸 和重 量 都 不断 增 加 ，大 型及 超大 型 上建 的 吊装 变 形和 强 度控 制成 为 研 究 的重
点Hale Waihona Puke 二 、上 层建 筑基 本情 况 及有 限 元模型
１ 上层 建 筑基本 情 况 ．
该上 层建 筑 由六 层 甲板 构 成 。自下而 上分 别为 Ａ 、 、Ｂ Ｃ、
Ｄ 甲板 ，驾驶 甲板 和 罗经 甲板 ，均 为横 骨 架型 式 。整个 上建
总体尺 寸 ：长 度 ２ ．２ （ Ｒ１ － Ｆ ３ ） １３ ｍ Ｆ ３ Ｒ ９ ，宽 度 ３ ．６ ， ７５ ｍ 总高 度 １ ．ｍ 。根 据船 舶 生产设 计 资料 利 用 Ｔ ｉｏ ７２ ｒ ｎ软 件计 ｂ 算 得 出 上 建 结 构 总 重 量 ４ ０３ ８ ．ｔ， 重 心 纵 向 坐 标
Ｘ ＝ＦＲ２９＋２２６。
图 １ 上层 建筑 有 限元模 型
２ 有 限元 模 型
选 择 Ｆ ３处 Ａ 甲板 板面 作 为模 型原 点 ，ｘ ｚ 正 向分 Ｒ１ ｙ轴
别 指 向船首 、左 舷 及上 方 。 型 均采 用 四节 点 四边形 板单 元 。 模
将 横梁 、扶 强材 等小 骨 材 的截 面面 积折 算 成 等效 厚度 加 到相
摘
要 ：文 中介 绍 了某 １ 万 吨级 大型 散 货船 上层 建筑 整体 吊装 的有 限元强 度分 析 。根 据 既定 吊点 方案 ，在 上建 吊 ０
离地 面 Ｈ仅 考 虑 白重作 用 下 的结构 应 力及 变形 情 况 ， 由分 析结 果 找到 受力 薄弱 环 节 ，并对 薄弱 环 节提 出了 吊装 临时 寸 加 强方 案及 其效 果 分析 。本文 研究 结果 对 实 际船 舶上 层建 筑整 体 吊装 时 的 吊装 方 案设 计及 吊装 强 度分 析具 有较 强 的 指导 和借 鉴 意义 。 关键 词 ：上 层建 筑 ；吊装 ；强度 及变 形分 析 ；有 限元
三 、分 析结 果 及加 强
１ 结 果 输 出
图 ２ Ｍ Ｃ模 型 Ｐ
考虑 起 吊过 程 中上 层建 筑 缓慢 吊离地 面 。此 时 忽 略起 吊 加速 度 ，可 认为 吊索受 到 的总 载荷 等于 上建 重力 。输 出上 层
建 筑 结构 变形 云 图、 应力 云 图 。
收 稿 日期 ：２Ｏ１１ ０４— — ０８ 作 者简 介 ：张 晓君 （９ ２ ） １ ７ 一 ，女 ，浙 江 海洋 学 院船舶 与 建筑 工程 学 院 ，副教 授 ，研究 方 向为船 舶 设计 及建 造技 术 。
王 晶辉 （９ ８ ） １ ８ 一 ，男 ，浙 江 海洋 学 院船舶 与 建筑 工程 学 院 。
基 金项 目 浙江 海洋 学 院计 划项 目 “ 超大 型船 舶 上层 建筑 整体 吊装 关 键技 术攻 关” 。
第 ６期
张 晓君等 ： 自重 作用 下船 舶 上建 吊装 强度 分析 及 加强
应 板 上 ，以简 化建 模 同时保 证 强度 等效 。
设 置有 限元模 型 的材料 参 数 ，弹性 模量 Ｅ ２０ ｌ Ｐ ， ＝ ．ｅ ａ １
泊 松 比ｖ ０ ３ ＝ ．。
３ 边 界条 件及 栽荷
考 虑 单个 吊机 吊装 工况 。由上 建尺 寸决 定 主钩 和 副钩 必
须 同时使 用 ，即主 吊点 ２个 。 为 保证 起 吊中上 层建 筑 整体 受 力平 衡 ，减 小变 形 ，根 据
第 １ 卷 第 ６期 １
２１ ０ １年
中 国
水
运
Ｖ Ｉ１ ｏ ． １
Ｊ ｅ ｕｎ
Ｎｏ ６ ． ２ １ ０１
６月
自重作用下船舶上建 吊装强度分析及加强
张 晓 君 ，王 晶辉
（ 淅江 海 洋－ 院 船舶 与建 筑工 程 学院 ，浙 江 舟 山 ３ ０４） ９ １ ０ ６
图 ３ 吊装 时上 层建 筑 结构 变形 云 图 （
ｎ２０ ２ ０’ ｝ Ｄ ２１ １ 枞 Ⅶｎ ¨ … ’
很大 影 响 ，使 预舾 装 构件 变 形甚 至 断裂 。一 般 而 言 ，线性 位
移量 超 过 １ ｃ 时 ，对预 舾装 的影 响就很 难得 到 校正 。因此 ０ｍ
中图分 类号 ：Ｕ ７ ． ６ １４
前 言
文 献标 识码 ：Ａ
文 章编 号 ：１０ —９ ３ （０ １ ６０ １－ ２ ０ ６７ ７ ２ １ ）０ —２ ８０
一
、
上 层建 筑整 体 吊装 能 够有 效 提高 生 产效 率 、缩 短造 船 周 期 ，受 到船 厂 的普 遍重 视 。随着 船厂 设 施现 代化 、船 舶产 品
发现 ：
２ １ ９
① 结构 的高应 力 主要 出现在 门窗开 孔 角隅 附 近、 纵横 强 构件 间断处 和悬 臂构 件 的根 部 ， 别 是 吊码焊 接 的局 部位 置 。 特 甲板 应 力最 大处 在 Ｆ ３ Ｐ ／４的 吊码 附 近局 部 区域 。 Ｒ１ ，Ｌ ４ 一 ② Ｆ ３ Ｐ ／４吊码 附近 局部 区域 的最 大 应力 超过 了 Ｒｌ ，Ｌ ４ 一