CH4-2-4.4工況與載荷組合-20140319

1、 4.4 工況與載荷組合工況與載荷組合 4.4.1 裝載裝載 2. 油船油船: 按吃水、裝載模式按吃水、裝載模式 ,SCSCSCSCSCSCSCT0.9T, 0.7T0.65T, 0.6T0.33T0.25T,1. 需要考慮的裝載工況需要考慮的裝載工況 離港狀態(tài)、到港狀態(tài)、部分填滿的壓載艙狀態(tài)、海上離港狀態(tài)、到港狀態(tài)、部分填滿的壓載艙狀態(tài)、海上航行工況航行工況 、港內和遮蔽水工況。、港內和遮蔽水工況。直接分析的設計裝載工況如下表：直接分析的設計裝載工況如下表：1.1.船中貨艙區(qū)域有兩道縱艙壁油船有限元分析的載荷組合船中貨艙區(qū)域有兩道縱艙壁油船有限元分析的載荷組合No.No.Loading pa

2、tternLoading patternStill water loadsStill water loadsDynamic load casesDynamic load casesDraughtDraught(1)(1)% of % of perm. perm. SWBMSWBM(2)(2)% of % of perm. perm. SWSFSWSF(2)(2)Midship cargo regionMidship cargo regionSeagoing conditionsSeagoing conditionsA1A10.90.9T TSCSC100%100%(sagging)(saggi

3、ng)See note 3See note 3HSM-1HSM-1FSM-1FSM-1BSP-1PBSP-1POST-1POST-1P100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)See note 4See note 4HSM-2HSM-2FSM-2FSM-2BSR-1PBSR-1PBSR-2PBSR-2PBSP-1PBSP-1POST-2POST-2PA2A20.90.9T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)See note 3See note 3HSM-1HSM-1HSA-1HSA-1FSM-1FSM-1

4、BSR-1PBSR-1PBSR-2PBSR-2PBSP-1PBSP-1POST-1POST-1POSA-2POSA-2P100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)See note 4See note 4HSM-2HSM-2FSM-2FSM-2BSR-1PBSR-1PBSR-2PBSR-2PBSP-1PBSP-1PBSP-2PBSP-2POST-1POST-1POST-2POST-2POSA-2POSA-2PA3A30.650.65T TSCSC100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-

5、ve fwd)See note 5See note 5HSM-2HSM-2FSM-2FSM-2/ / /100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)See note 4See note 4/ /BSR-1PBSR-1PBSR-2PBSR-2PBSP-1PBSP-1POST-1POST-1POST-2POST-2POSA-2POSA-2PA4A40.60.6T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note 4See note 4HSM-1HSM-1FSM-1FSM-1BSR-1PBSR-1PBSP-1P

6、BSP-1POST-1POST-1POSA-2POSA-2PA5A50.650.65T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note See note 5 5HSM-1HSM-1HSA-1HSA-1FSM-1FSM-1/ / /100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note See note 4 4/ /BSR-1PBSR-1PBSP-1PBSP-1POSA-2POSA-2PA6A60.60.6T TSCSC100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve f

7、wd)(-ve fwd)See note See note 4 4HSM-2HSM-2HSA-1HSA-1BSR-1PBSR-1PBSR-2PBSR-2PBSP-1PBSP-1POSA-2POSA-2PA7A7(6)(6)T TLCLC100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)See note See note 4 4HSM-2HSM-2HSA-1HSA-1BSR-1PBSR-1PBSR-1SBSR-1SBSP-1PBSP-1PBSP-1SBSP-1SOST-1POST-1POST-1SOST-1SOSA-2POSA-2POSA-2

8、SOSA-2SA8A8(6)(6)T TBAL-EMBAL-EM100%100%(sagging)(sagging)100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note See note 4 4HSM-1HSM-1FSM-1FSM-1BSR-1PBSR-1PBSR-2PBSR-2PBSP-1PBSP-1POSA-2POSA-2PHarbour and testing conditionsHarbour and testing conditionsA9A90.250.25T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)100%100%(+ve fwd)(+ve

9、fwd)See note See note 4 4/ /A10A100.250.25T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note See note 4 4/ /A11A110.60.6T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note See note 5 5/ /A12A12(7)(7)0.330.33T TSCSCSee note See note 7 7See note See note 7 7/ /A13A130.

10、70.7T TSCSC100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)See note See note 5 5/ /A14A14T TSCSC100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)See note See note 4 4/ /1.1.船中貨艙區(qū)域有一道縱艙壁油船有限元分析的載荷組合船中貨艙區(qū)域有一道縱艙壁油船有限元分析的載荷組合No.No.Loading patternLoading patternStill water loadsStill water loadsDy

11、namic load casesDynamic load casesDraughtDraught(1)(1)% of perm % of perm SWBMSWBM(2)(2)% of Perm. % of Perm. SWSFSWSF(2)(2)Midship cargo regionMidship cargo regionSeagoing conditionsSeagoing conditionsB1B10.90.9T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)See note 3See note 3HSM-1HSM-1HSA-1HSA-1FSM-1FSM-1BSR-1

12、PBSR-1PBSR-1S BSR-1S BSP-1PBSP-1PBSP-1SBSP-1SOST-1POST-1POST-1SOST-1SOSA-1POSA-1POSA-2POSA-2POSA-1SOSA-1SOSA-2SOSA-2S100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)See note 4See note 4HSM-2HSM-2FSM-2FSM-2BSR-1PBSR-1PBSR-1SBSR-1SBSP-1PBSP-1PBSP-1SBSP-1SOST-2POST-2POST-2SOST-2SOSA-2POSA-2POSA-2SO

13、SA-2SB2B2(6)(6)0.90.9T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)See note 3See note 3HSM-1HSM-1HSA-1HSA-1FSM-1FSM-1BSR-1PBSR-1PBSR-1SBSR-1SBSP-1PBSP-1PBSP-1SBSP-1SOST-1POST-1POST-1SOST-1SOSA-1POSA-1POSA-1SOSA-1SOSA-2POSA-2POSA-2SOSA-2S100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)See note 4See note 4HSM-

14、2HSM-2FSM-2FSM-2BSR-1PBSR-1PBSR-1SBSR-1SBSP-1PBSP-1PBSP-1SBSP-1SOST-2POST-2POST-2SOST-2SOSA-2POSA-2POSA-2SOSA-2SB3B30.90.9T TSCSC100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)HSM-2HSM-2FSM-2FSM-2/ / /100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)/ /BSR-1PBSR-1PBSR-1SBSR-1SBSP-1PBSP-1PBSP-1SBSP-1SOST-2POST-2POST-2

15、SOST-2SB4B40.60.6T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)75%75%(+ve fwd)(+ve fwd)See note 4See note 4HSM-1HSM-1FSM-1FSM-1FSM-2FSM-2BSR-1PBSR-1PBSR-1SBSR-1SBSP-1PBSP-1PBSP-1SBSP-1SOSA-2POSA-2POSA-2SOSA-2SB5B5(6)(6)0.60.6T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)75%75%(+ve fwd)(+ve fwd)See note 4See note 4HSM-1HSM-1F

16、SM-1FSM-1FSM-2FSM-2BSR-1PBSR-1PBSR-1SBSR-1SBSP-1PBSP-1PBSP-1SBSP-1SOSA-2POSA-2POSA-2SOSA-2SB6B60.60.6T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note 5See note 5HSM-1HSM-1FSM-1FSM-1FSM-2FSM-2/ / /100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note 4See note 4/ /BSR-1PBSR-1PBSR-1SBSR-1SBSP-1PBSP-1P

17、BSP-1SBSP-1SOSA-2SOSA-2SB7B7(7)(7)T TBAL-EMBAL-EM100%100%(sagging)(sagging)100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note 4See note 4HSM-1HSM-1HSA-1HSA-1FSM-1FSM-1under under developmedevelopmentntunder under developmedevelopmentntunder under developmedevelopmentntHarbour and testing conditionsHarbour and testi

18、ng conditionsB8B80.330.33T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)100%100%(+ve fwd)(+ve fwd)See note 5See note 5/ /B9B90.330.33T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)75%75%(+ve fwd)(+ve fwd)See note 4See note 4/ /B10B10(6)(6)0.330.33T TSCSC100%100%(sagging)(sagging)75%75%(+ve fwd)(+ve fwd)See note 4See note 4/ /B

19、11B11T TSCSC100%100%(hogging)(hogging)100%100%(-ve fwd)(-ve fwd)See note 5See note 5/ /其他情況，其他情況， 船中貨艙區(qū)域外有兩道船中貨艙區(qū)域外有兩道一道縱艙壁油船有限元分析的載荷組合一道縱艙壁油船有限元分析的載荷組合 重壓載）( (SCSSSHBT, 0.75T , 0.67T , 0.83T , T3. 散貨船：按吃水散貨船：按吃水1）Applicable general loading patterns 一般工況：一般工況：2）Multiport conditions3）Alternate condit

20、ions 僅適用于僅適用于BCA的附加工況：的附加工況：4）Heavy ballast condition 僅適用于壓載貨艙的附加工況：僅適用于壓載貨艙的附加工況：5）Additional harbour conditions 遮蔽工況應用于所有類型的散貨船：遮蔽工況應用于所有類型的散貨船：1.1.BC-ABC-A型散貨船隔艙裝載船中區(qū)域有限元分析的載荷組合型散貨船隔艙裝載船中區(qū)域有限元分析的載荷組合N No oDescripDescriptiontion(a)(a)Loading pattern Loading pattern Aft Mid ForeAft Mid ForeDrauDrau

21、ghtght% of perm. % of perm. SWBMSWBM(15)(15)% of % of perm. perm. SWSFSWSF(16)(16)Dynamic load Dynamic load casecase(18)(18)RemarksRemarks(see (see below)below)Seagoing conditionsSeagoing conditions1 1Full Full loadload4.1.34.1.3T TSCSC50% 50% (sagging)(sagging)BSP-1P, OST-1PBSP-1P, OST-1P(1)(2)(1)(

22、2)2 2Full Full loadload4.2.1.4.2.1.a)a)T TSCSC50% 50% (sagging)(sagging)BSP-1P, OST-1PBSP-1P, OST-1P(1)(3)(1)(3)3 3Slack Slack loadload4.2.1.4.2.1.b)b)T TSCSC0%0%BSP-1PBSP-1P(3)(3)4 4Slack Slack loadload4.2.1.4.2.1.b)b)T TSCSC0%0%BSP-1PBSP-1P(3)(3)MHMHMFullMFullMFullMFullMFull50%MHMFull50%MHHullMFul

23、l5 5Deepest Deepest ballastballast4.2.1.c)4.2.1.c)T THBHB100% 100% (hogging)(hogging)FSM-2, BSR-1P, FSM-2, BSR-1P, OST-2POST-2P(4)(5)(4)(5)100% 100% (sagging)(sagging)BSR-1P, BSP-1P, BSR-1P, BSP-1P, OST-1POST-1P6 6Multiport Multiport -3-34.2.2.a)4.2.2.a)0.670.67T TSCSC100% 100% (sagging)(sagging)HSM

24、-1, FSM-1, HSM-1, FSM-1, OST-1POST-1P(3)(6)(3)(6)7 7Multiport Multiport -3-34.2.2.c)4.2.2.c)0.670.67T TSCSC100% 100% (sagging)(sagging)HSM-1, FSM-1, HSM-1, FSM-1, OST-1POST-1P(3)(6)(3)(6)8 8Multiport Multiport -4-44.2.2.d)4.2.2.d)0.750.75T TSCSC100% 100% (hogging)(hogging)FSM-2, HSM-2, FSM-2, HSM-2,

25、 BSR-1P, OST-2PBSR-1P, OST-2P(3)(6)(3)(6)100% 100% (sagging)(sagging)BSR-1P, BSP-1P, BSR-1P, BSP-1P, OST-1POST-1P9 9Multiport Multiport -4-44.2.2.d)4.2.2.d)0.750.75T TSCSC100% 100% (hogging)(hogging)FSM-2, HSM-2, FSM-2, HSM-2, BSR-1P, OST-2PBSR-1P, OST-2P(3)(6)(3)(6)100% 100% (sagging)(sagging)BSR-1

26、P, BSP-1P, BSR-1P, BSP-1P, OST-1POST-1PMFullMFullMFullMFullMFullMFull1 10 0Alternate Alternate load load partialpartial4.2.3.a)4.2.3.a)T TSCSC100% 100% (hogging)(hogging)100%100%(17)(17)(-ve fwd)(-ve fwd)FSM-2, HSM-2FSM-2, HSM-2(2)(2)100% 100% (hogging)(hogging)OST-2POST-2P0%0%BSP-1P, OST-1PBSP-1P,

27、OST-1P1 11 1Alternate Alternate load fullload full4.2.3.a)4.2.3.a)T TSCSC100% 100% (hogging)(hogging)100%100%(17)(17)(-ve fwd)(-ve fwd)FSM-2, HSM-2FSM-2, HSM-2100% 100% (hogging)(hogging)OST-2POST-2P0%0%BSP-1P, OST-1PBSP-1P, OST-1P1 12 2Alt-block Alt-block loadload4.2.3.d)4.2.3.d)T TSCSC100% 100% (h

28、ogging)(hogging)FSM-2, HSM-2, FSM-2, HSM-2, OST-2POST-2P(2)(7)(8)(9)(2)(7)(8)(9)100% 100% (sagging)(sagging)HSM-1, BSP-1P, HSM-1, BSP-1P, OST-1POST-1P1 13 3Alt-block Alt-block loadload4.2.3.d)4.2.3.d)T TSCSC100% 100% (hogging)(hogging)FSM-2, HSM-2, FSM-2, HSM-2, OST-2POST-2P(2)(7)(8)(9)(2)(7)(8)(9)1

29、00% 100% (sagging)(sagging)HSM-1, BSP-1P, HSM-1, BSP-1P, OST-1POST-1P1 14 4Heavy Heavy ballastballast4.2.44.2.4T THB(min)HB(min)0%0%BSR-1P, OST-2PBSR-1P, OST-2P(10)(11)(10)(11)100% 100% (sagging)(sagging)100%100%(17)(17)(+ve fwd)(+ve fwd)HSM-1, FSM-1HSM-1, FSM-1100% 100% (sagging)(sagging)BSR-1P, OS

30、T-1PBSR-1P, OST-1P(10)(11)(10)(11)1 15 5Heavy Heavy ballastballast4.2.44.2.4T THB(min)HB(min)0%0%BSR-1PBSR-1P(10)(11)(12)(10)(11)(12)100% 100% (sagging)(sagging)BSR-1PBSR-1PMHD+0.1MHMHD+0.1MHMHD+0.1MHMHD+0.1MHMBLK+0.1MHMBLK+0.1MHMBLK+0.1MHMBLK+0.1MH4. 4. 直接強度評估裝載工況匯總直接強度評估裝載工況匯總船中區(qū)域強船中區(qū)域強度評估度評估一道縱艙一

31、道縱艙壁壁兩道縱艙兩道縱艙壁壁航行狀態(tài)航行狀態(tài)7個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)4個個航行狀態(tài)航行狀態(tài)8個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)6個個非船中區(qū)域非船中區(qū)域強度評估強度評估一道縱艙一道縱艙壁壁兩道縱艙兩道縱艙壁壁航行狀態(tài)航行狀態(tài)7個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)4個個航行狀態(tài)航行狀態(tài)8個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)6個個油船油船船中區(qū)域船中區(qū)域強度評估強度評估BC-A型散貨船隔艙型散貨船隔艙裝載中間艙空裝載中間艙空BC-B和和BC-C型散型散貨船貨船航行狀態(tài)航行狀態(tài)15個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)2個個航行狀態(tài)航行狀態(tài)11個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)4個個非船中區(qū)非船中區(qū)域強度評域強度評估估BC-A型散貨船隔艙型散貨船隔艙裝載中間艙空裝載中間艙空航

32、行狀態(tài)航行狀態(tài)13個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)2個個散貨船散貨船BC-A型散貨船隔艙型散貨船隔艙裝載中間艙裝裝載中間艙裝航行狀態(tài)航行狀態(tài)15個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)4個個BC-B和和BC-C型散型散貨船貨船航行狀態(tài)航行狀態(tài)9個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)4個個BC-A型散貨船隔艙型散貨船隔艙裝載中間艙裝裝載中間艙裝航行狀態(tài)航行狀態(tài)13個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)5個個 最尾貨艙最尾貨艙強度評估強度評估BC-A型散貨船隔艙型散貨船隔艙裝載中間艙裝裝載中間艙裝BC-B和和BC-C型散貨型散貨船船航行狀態(tài)航行狀態(tài)11個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)3個個航行狀態(tài)航行狀態(tài)8個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)3個個最艏貨艙最艏貨艙強度評估強度評估BC-A型散

33、貨船隔艙型散貨船隔艙裝載中間艙裝裝載中間艙裝航行狀態(tài)航行狀態(tài)11個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)3個個散貨船散貨船BC-B和和BC-C型散貨型散貨船船航行狀態(tài)航行狀態(tài)8個個在港狀態(tài)在港狀態(tài)3個個4.4.2 載荷組合工況載荷組合工況1） 動態(tài)載荷法動態(tài)載荷法-等效設計波法等效設計波法( EDW )的規(guī)范化的規(guī)范化 與主要載荷分量長期響應值等效的規(guī)則波。與主要載荷分量長期響應值等效的規(guī)則波。 設計波的狀態(tài)定義見下表。設計波的狀態(tài)定義見下表。 2 2）動態(tài)載荷狀態(tài)）動態(tài)載荷狀態(tài) HSM迎浪時船中部垂向波浪彎矩達到最小或最大值時的等效設計波迎浪時船中部垂向波浪彎矩達到最小或最大值時的等效設計波HSA迎浪時船首垂線

34、處的垂向加速度達到最小或最大值時的等效設計波迎浪時船首垂線處的垂向加速度達到最小或最大值時的等效設計波FSM隨浪時船中部的垂向波浪彎矩達到最小或最大值時的等效設計波隨浪時船中部的垂向波浪彎矩達到最小或最大值時的等效設計波BSR橫浪時船橫搖運動達到最小或最大值時的等效設計波橫浪時船橫搖運動達到最小或最大值時的等效設計波BSP橫浪時船中水線處水動壓力達到最小或最大時的等效設計波橫浪時船中水線處水動壓力達到最小或最大時的等效設計波OST斜浪時船在斜浪時船在0.25L處的扭矩達到最小或最大時的等效設計波處的扭矩達到最小或最大時的等效設計波OSA斜浪時船縱搖加速度達到最小或最大值時的等效設計波斜浪時船縱

35、搖加速度達到最小或最大值時的等效設計波3) 動態(tài)載荷規(guī)范化組合參數(shù)，見附錄動態(tài)載荷規(guī)范化組合參數(shù)，見附錄4) 完全直接設計波法完全直接設計波法 與以上規(guī)范化設計波相對與以上規(guī)范化設計波相對 直接設計波法特點：直接設計波法特點： （a）全船模型；）全船模型； （b）載荷直接計算，輸出并施加壓力場；）載荷直接計算，輸出并施加壓力場； （c）配套的強度標準。）配套的強度標準。 4.5 HCSR直接計算強度評估過程要點直接計算強度評估過程要點4.5.1 4.5.1 結構尺寸（按規(guī)范要求腐蝕余量扣除）結構尺寸（按規(guī)范要求腐蝕余量扣除）_12offas builtvoladdccccrestttttttt

36、4.5.2 貨艙結構強度分析貨艙結構強度分析1) 結構建模（三艙段）結構建模（三艙段）2) 2) 邊界條件邊界條件 端部的剛性連接端部的剛性連接 點約束點約束 端部梁端部梁 3) 船體梁載荷目標值船體梁載荷目標值(主要載荷參數(shù)主要載荷參數(shù))船體梁垂向目標彎矩船體梁垂向目標彎矩船體梁載荷船體梁載荷船體梁目標剪力船體梁目標剪力船體梁水平目標彎矩船體梁水平目標彎矩船體梁目標扭矩船體梁目標扭矩4）船體梁載荷的調整船體梁載荷的調整a a、縱向不平衡力調整、縱向不平衡力調整 HCSRHCSR邊界條件邊界條件x x方向約束施加于內底板一節(jié)點，須方向約束施加于內底板一節(jié)點，須平衡縱向總合力平衡縱向總合力; ;

37、b b、剪力跨零調整、剪力跨零調整 對于給定的載荷工況，船體梁垂向和水平彎矩在艙對于給定的載荷工況，船體梁垂向和水平彎矩在艙段中心點要達到目標值，這就需要垂向和水平船體梁段中心點要達到目標值，這就需要垂向和水平船體梁剪力分布交叉在貨艙中的零中心。剪力分布交叉在貨艙中的零中心。c c、剪力目標值修正、剪力目標值修正 在中間艙段有限元模型前段和后端橫艙壁處需要進在中間艙段有限元模型前段和后端橫艙壁處需要進行剪力調整，船體梁剪力作用的目標位置在艙段有限元行剪力調整，船體梁剪力作用的目標位置在艙段有限元模型中部的橫艙壁上，調整后的船體梁彎矩不應超過目模型中部的橫艙壁上，調整后的船體梁彎矩不應超過目標船

38、體梁剪力。標船體梁剪力。 HCSRCSR-BCCSR-OT目標位置目標位置前和后艙壁前和后艙壁前或后艙壁前或后艙壁前和后艙壁前和后艙壁調整方法調整方法強框架節(jié)點力強框架節(jié)點力端部彎矩端部彎矩強框架節(jié)點力強框架節(jié)點力節(jié)點力計算節(jié)點力計算剪流理論剪流理論-系數(shù)分配法系數(shù)分配法哈爾濱工程大學船舶工程學院哈爾濱工程大學船舶工程學院d d、彎矩調整、彎矩調整 船體梁彎矩的目標位置在有限元模型中部貨艙的船體梁彎矩的目標位置在有限元模型中部貨艙的中心，如果最大彎矩值不在貨艙中心，調整后的最大中心，如果最大彎矩值不在貨艙中心，調整后的最大彎矩應該位于中部貨艙內部并且不應該超過目標目標彎矩應該位于中部貨艙內部并

39、且不應該超過目標目標船體梁彎矩。船體梁彎矩。 HCSRCSR-BCCSR-OT目標位置目標位置Max/min艙中艙中艙中艙中調整方法調整方法端部節(jié)點力端部節(jié)點力端部修正彎矩端部修正彎矩端部修正彎矩端部修正彎矩節(jié)點力計算節(jié)點力計算等效彎矩公式等效彎矩公式-e e、扭矩調整、扭矩調整 船體梁扭矩的目標位置在有限元模型中部艙段前面船體梁扭矩的目標位置在有限元模型中部艙段前面艙壁處，調整后的扭矩值不應該超過船體梁扭矩規(guī)范值，艙壁處，調整后的扭矩值不應該超過船體梁扭矩規(guī)范值，調整的調整的 值需要施加在后面剖面的獨立點上。有限值需要施加在后面剖面的獨立點上。有限元模型中部艙段的前面艙壁被看作目標位置，然而

40、，如元模型中部艙段的前面艙壁被看作目標位置，然而，如果調整后的最大扭矩值超過了船體梁扭矩規(guī)范值，它應果調整后的最大扭矩值超過了船體梁扭矩規(guī)范值，它應減小到目標值。減小到目標值。T endM4.6 強度標準強度標準4.6.1 應力成分應力成分 1） 坐標系坐標系 相當應力相當應力( ) （第四強度理論）（第四強度理論） 應力強度應力強度 （第三強度理論）（第三強度理論） ， ， 為主應力為主應力xyzxyxzyz , , , , , von-Mises222xyvmxyxy = + - + 3I122331 = max - - -，123 2）提取應力部位）提取應力部位 按需要按需要 板：板：

41、骨材：骨材：tab 應用例子：應用例子：1s0.38 軍規(guī)：軍規(guī)：總體縱向應力總體縱向應力 大板架上下翼板大板架上下翼板 縱骨上下翼板縱骨上下翼板 板上下表面板上下表面12s + 0.46 123s + + 0.46 1234s + + + 0.46 膜元和桿元膜元和桿元 粗網(wǎng)格粗網(wǎng)格 膜元和桿元膜元和桿元 較細網(wǎng)格較細網(wǎng)格 艙段，局部應力艙段，局部應力 梁元（板梁元（板 帶板）帶板） 梁元、板殼單元梁元、板殼單元應力成份與單元類型應力成份與單元類型1 2 12 + 123 + + 1234 + + + 4.6.2 屈服強度標準屈服強度標準1）定義屈服利用因子）定義屈服利用因子 對于板單元：對

42、于板單元： 對于桿單元：對于桿單元： ：材料因子：材料因子 ：基于板單元中心處得到的：基于板單元中心處得到的von Mises應力，應力， ：桿單元的軸向應力桿單元的軸向應力,vmvmyyk =235R235axialaxialyykRykvmaxial2/Nmm2/Nmm2yR = 235 / k (N / mm )2）屈服強度衡準）屈服強度衡準 4.6.3 4.6.3 局部細網(wǎng)格結構強度分析局部細網(wǎng)格結構強度分析強制細強制細化區(qū)域化區(qū)域細網(wǎng)格分細網(wǎng)格分析析篩選細篩選細化區(qū)域化區(qū)域雙舷側船舶的底邊艙折角雙舷側船舶的底邊艙折角舷側肋骨端部肘板和單舷側散貨船的底邊艙下折角舷側肋骨端部肘板和單舷側

43、散貨船的底邊艙下折角大開口大開口甲板和雙層底縱骨與橫艙壁的連接處甲板和雙層底縱骨與橫艙壁的連接處槽形艙壁與相鄰結構的連接處槽形艙壁與相鄰結構的連接處貨艙區(qū)篩選區(qū)域貨艙區(qū)篩選區(qū)域船中貨艙區(qū)域以外船中貨艙區(qū)域以外1) 1) 篩選因子和許用篩選因子篩選因子和許用篩選因子2) 2) 細化模型建模要求細化模型建模要求 細化網(wǎng)格區(qū)域的網(wǎng)格尺寸應不大于細化網(wǎng)格區(qū)域的網(wǎng)格尺寸應不大于50mm x 50mm50mm x 50mm，校核區(qū)，校核區(qū)域的所有方向應不少于域的所有方向應不少于1010個單元。個單元。 細化網(wǎng)格區(qū)域內的所有板材應以殼單元表示，網(wǎng)格密度細化網(wǎng)格區(qū)域內的所有板材應以殼單元表示，網(wǎng)格密度的過渡應

44、保持平穩(wěn)。細化網(wǎng)格區(qū)域內單元的長寬比應盡可能的過渡應保持平穩(wěn)。細化網(wǎng)格區(qū)域內單元的長寬比應盡可能保持接近保持接近1 1，應盡量避免網(wǎng)格密度的變化和三角形單元的使，應盡量避免網(wǎng)格密度的變化和三角形單元的使用。用。 大肘板端部連接處進行細化網(wǎng)格分析，細化網(wǎng)格區(qū)域的大肘板端部連接處進行細化網(wǎng)格分析，細化網(wǎng)格區(qū)域的范圍在所有方向上應不少于范圍在所有方向上應不少于1010個單元。個單元。 開孔進行細化網(wǎng)格分析，開孔的內兩層單元應以不大于開孔進行細化網(wǎng)格分析，開孔的內兩層單元應以不大于50mm x 50mm50mm x 50mm的網(wǎng)格尺寸建模。的網(wǎng)格尺寸建模。 建模時，開孔、主要支撐構件和相關肘板的面板沿

45、寬度建模時，開孔、主要支撐構件和相關肘板的面板沿寬度方向應至少方向應至少2 2個單元。個單元。3）細網(wǎng)格屈服強度分析衡準）細網(wǎng)格屈服強度分析衡準11nivm ivm avniAAvm-av 是平均是平均von Mises應力應力 vm-i 是第是第i個板格單元在所考慮區(qū)域內的個板格單元在所考慮區(qū)域內的von Mises應力應力 Ai 是第是第i個板格單元在所考慮區(qū)域內的面積個板格單元在所考慮區(qū)域內的面積 n 在考慮區(qū)域內的單元個數(shù)在考慮區(qū)域內的單元個數(shù) 4)計算平均計算平均von Mises應力基于單元面積的加權平均值：應力基于單元面積的加權平均值：4.7 屈曲強度評估屈曲強度評估 x桿桿 T

46、Ei lTE22 Ei =A l四邊自由支持矩形板四邊自由支持矩形板單邊受壓單邊受壓xatbx4.7.1目標：板（板格）、桿件目標：板（板格）、桿件 基本模型基本模型承載能力：承載能力： （ ab 縱骨架式）縱骨架式） 工作應力，由有限元計算（或解析方法）工作應力，由有限元計算（或解析方法） 校核格式：校核格式： （可調）（可調） 或或 （可調）（可調） 22cr22 D4 D= k=b tb t32EtD =12(1- )cr x =1.0 x cr =1.0 校核格式：校核格式：1）分項：分別對）分項：分別對 校核校核 2）組合形式：）組合形式： 對對 綜合校核綜合校核 xyxy、xyxy

47、、4.7.2. 實際問題處理：實際問題處理： 工作應力工作應力 組合應力：組合應力： 多種形式：多種形式： 承載能力承載能力 xyxy、xcrycrcr、4.7.3 CCS 船舶結構直接計算指南中的屈曲校核船舶結構直接計算指南中的屈曲校核1. 工作應力計算工作應力計算 1）取凈板厚值（無腐蝕余量）取凈板厚值（無腐蝕余量） 2）修正）修正 (線性比例關系線性比例關系) t 板厚，板厚， 扣除的腐蝕余量扣除的腐蝕余量2. 臨界應力（能力）計算臨界應力（能力）計算 1）短邊受壓，歐拉應力）短邊受壓，歐拉應力 N/mm2 :彎曲屈曲系數(shù)，彎曲屈曲系數(shù)，(見指南表見指南表9.2.1)，反映受壓及彎曲，反

48、映受壓及彎曲和剪切力模型（應力組合）。和剪切力模型（應力組合）。act = t-tCt22xcrex12 Et= k c()s12 1- xk8.4k =x+1.1x2x1 =1xx2 ：邊界約束系數(shù)：邊界約束系數(shù) (見表見表9.2.2 )反映板格位置和邊界的骨材狀況（不完全自由支持）反映板格位置和邊界的骨材狀況（不完全自由支持） t : 板厚板厚 s：板格距邊長：板格距邊長 ：泊松比：泊松比1c 2）長邊受壓）長邊受壓22ycrey22 Et= k c()s12 1- 2 2NN/ /mmmm2、 、 、 、yktsc含義相同含義相同 3）受剪切板格歐拉應力）受剪切板格歐拉應力22cret1

49、2 Et= k c()s12 1- 2 2N/mmN/mmtk：剪切屈曲系數(shù)（見表：剪切屈曲系數(shù)（見表8.2.1）4）臨界應力（彈性）臨界應力（彈性非彈性修正）非彈性修正） 對對 對對 類似，類似， 替換為替換為 即可即可xcresxcrexcressxcrsxcrexcre 2 =1- 4 2 ycrexcreycre 對對 3. 屈曲強度校核屈曲強度校核 crescrecrecrssscrecre 2= 1- 42ss =3= =臨臨界界應應力力工工作作壓壓應應力力 屈曲應力因子屈曲應力因子 其它，可1.01.0或或按按部部位位，見見表表格格 1）接近正方形）接近正方形 2）狹長）狹長雙向壓縮情況：雙向壓縮情況：1) 2) X軸壓縮軸壓縮+剪切剪切1), 2） ，y軸壓縮軸壓縮+剪切剪切1），），2） 雙向壓縮雙向壓縮+剪切剪切1），），2) l / sa / b,或 的的計計算算板板格格應應力力狀狀態(tài)態(tài)1 1 a a/ /b b 2 22 2 a a/ /b b