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油船船体梁极限强度的发展历程和研究现状

时间:2022-04-12 21:45来源:毕业论文
油船结构与设计发展历程与现状当今世界,石油仍然是所有能源中的主要能源。世界原油需求量中,大约其中的50%来自海上运输,海上油运在世界原油消费中起着举足轻重的作用。目前
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油船结构与设计发展历程与现状当今世界,石油仍然是所有能源中的主要能源。世界原油需求量中,大约其中的50%来自海上运输,海上油运在世界原油消费中起着举足轻重的作用。目前,油船已经是世界航运业的三大主要船型之一,占当今世界船舶总量的35%左右。所以,油船的结构与设计在整个18世纪到当今,有着较大的发展。79829

随着人们对石油的不断开采利用,油船运输在当今世界经济发展中的作用越来越明显,吨位越来越大,其发展大约经历了5个阶段[28]:

第一阶段:二战前,对石油开发利用处于初级阶段。油运船舶最大吨位由3000t

(1886年)增加到20000t(1942年);第二阶段:二战后,世界经济处于工业化恢复时期,石油消费急剧增长。油运最大吨位由55000t(1955年)增加到100000t;

第三阶段:1961年到1966年,当时世界经济急速增长,进入到工业化发展时期。造船技术因计算机技术有了大步前进,出现了200000t级油船;

第四阶段:1967年到1980年,石油开采量迅速增长。在1980年出现了326000t

油船,后来又出现了500000t的改装油船;

第五阶段:1980年到2002年,世界范围内出现了石油危机,油价上涨。国际组织考虑对海洋环境的保护,单壳油船渐渐的退出了市场。船舶安全性远远提高,防污染,高性能,自动化是当前阶段油船的主要特点。论文网

2油船船体梁船体极限强度的研究历程

关于船体梁总纵极限强度的研究可以追溯到本世纪70年代Caldwell开创性论文的发表。

40多年来,各国船舶力学研究人员研究出了许多计算船体梁的极限强度的数学模型,当中比较有代表性的是逐步破坏分析法和直接计算法。Caldwell将船体总纵强度约当做船中横剖面的全塑性弯矩,通过对受压构件承载能力的折减来处理屈曲所产生的影响。但是,该方法并未考虑到加筋板单元承受的压力超过其极限强度后的载荷缩短行为以及截面应力的重新分布,因此会过多地估算船体结构的总纵极限强度。另外,限于当时环境的局限性,无法准确地计算每个结构单元的折减因子值,所以计算出来的结果很难准确地反映船体极限承载能力和破坏行为。从此开始,许多研究者在充分地考虑几何和材料的非线性因素以及横截面单元特性的基础上,提出了逐步破坏分析方法。在此方法中,目前使用最普遍的计算方法有三种,即理想结构单元法(ISCM)、非线性有限元法(NFEM)和逐步破坏法[7]。Kutt、Jerry等设计出了大型有限元程序,但这些都相当地耗时及人力。Ueda等基于理想结构单元法,提出了用加筋板单元模拟双向拉伸/压缩和剪切载荷作用下船体所产生的塑性破坏行为,即便它在几何模型方面做了很多的简化,但其计算量仍较大。而基于船体断面的离散化模型的简化方法因为其方便快捷性,而且有相当不错的精度,目前已经受到研究者们普遍的关注。

最早计算船体总纵极限强度的人可能是Thomas,他将船体结构认作一根梁,根据假设的重力和浮力的分布来计算船体梁上的剪力与弯矩的分布。而最早正式提出船体结构总纵强度校核方法的人是DavidRomas,他于1874年在第l5界造船师协会上系统地提出了总纵强度校核的三个步骤:使用坦谷波理论计算船中剖面的最大弯矩,采取梁理论来计算应力,然后就此结果与强度标准进行对照,最后校核船体结构的总纵强度是否达到标准值。这一方法称为传统的船体梁总纵强度校核法。

3油船船体梁船体极限强度的研究现状与问题我们在研究油船的强度时,一贯以来是考虑它的三种强度:纵向强度、横向强度和局部强度。在这三种强度中,纵向强度即为船体梁总纵强度,在确保船舶结构的安全性的情况下,这是最重要和最基本的强度。在本文中,我们研究的便是纵向强度。 油船船体梁极限强度的发展历程和研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_92498.html

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