包郵江海直達(dá)船舶結(jié)構(gòu)安全性與輕量化設(shè)計(jì)

作者：吳衛(wèi)國(guó)，裴志勇，甘進(jìn)

出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2023-03-01

開本： B5 頁(yè)數(shù)： 168

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節(jié)選

江海直達(dá)船舶結(jié)構(gòu)安全性與輕量化設(shè)計(jì) 版權(quán)信息

ISBN：9787030727084
條形碼：9787030727084 ; 978-7-03-072708-4
裝幀：一般膠版紙
冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
重量：暫無(wú)
所屬分類：
工業(yè)技術(shù)
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汽車與交通運(yùn)輸
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水路運(yùn)輸

江海直達(dá)船舶結(jié)構(gòu)安全性與輕量化設(shè)計(jì) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書主要敘述了江海直達(dá)船體結(jié)構(gòu)安全性和結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)兩方面內(nèi)容。首先從江海直達(dá)船體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，闡述了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度注意事項(xiàng)、結(jié)構(gòu)規(guī)范法設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算；隨后對(duì)航線波浪特征參數(shù)、波浪載荷計(jì)算理論和波浪載荷直接計(jì)算等內(nèi)容做了介紹。對(duì)寬扁型江海直達(dá)船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度、砰擊強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度計(jì)算及評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了闡述，構(gòu)建結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)體系。為探尋江海直達(dá)船舶輕量化設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)輕量化、材料輕量化、工藝輕量化等三個(gè)維度做了介紹，并從極限強(qiáng)度角度出發(fā)進(jìn)行了船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)介紹。*后介紹了江海直達(dá)船體結(jié)構(gòu)在波浪周期性動(dòng)載荷作用下的動(dòng)力響應(yīng)，為安全合理的江海直達(dá)船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)

江海直達(dá)船舶結(jié)構(gòu)安全性與輕量化設(shè)計(jì) 目錄

目錄　
“江海直達(dá)船舶技術(shù)叢書”序　
前言　
第0章　緒論　1　
0.1　背景　1　
0.2　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　2　
第1章　江海直達(dá)船舶船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　3　
1.1　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)　3　
1.1.1　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)特征　3　
1.1.2　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度注意事項(xiàng)　5　
1.2　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì)　6　
1.2.1　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)規(guī)范法設(shè)計(jì)流程　7　
1.2.2　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)布置一般原則　8　
1.2.3　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通則　9　
1.3　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算　16　
1.3.1　結(jié)構(gòu)直接計(jì)算通則　16　
1.3.2　結(jié)構(gòu)有限元模型　17　
1.3.3　計(jì)算工況　18　
1.3.4　邊界條件　19　
1.3.5　直接計(jì)算所用載荷　21　
1.3.6　屈服強(qiáng)度評(píng)估　26　
1.3.7　屈曲強(qiáng)度評(píng)估　26　
1.3.8　結(jié)果提交　28　
1.4　本章小結(jié)　28　
第2章　江海直達(dá)船舶波浪載荷　29　
2.1　航線波浪特征參數(shù)　29　
2.1.1　波浪觀測(cè)位置　29　
2.1.2　波浪散布圖　29　
2.1.3　有義波高　31　
2.2　江海直達(dá)船舶波浪載荷計(jì)算理論　31　
2.2.1　三維勢(shì)流理論　31　
2.2.2　水彈性時(shí)域方法　36　
2.3　江海直達(dá)船舶船體波浪載荷直接計(jì)算　42　
2.3.1　波浪譜　42　
2.3.2　超越概率水平　43　
2.3.3　計(jì)算工況　43　
2.3.4　計(jì)算模型　44　
2.3.5　波浪載荷短期預(yù)報(bào)　45　
2.3.6　波浪載荷長(zhǎng)期預(yù)報(bào)　48　
2.4　本章小結(jié)　49　
第3章　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)安全性　51　
3.1　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度　51　
3.1.1　極限強(qiáng)度分析方法　51　
3.1.2　極限強(qiáng)度數(shù)值計(jì)算　54　
3.1.3　極限強(qiáng)度模型實(shí)驗(yàn)　60　
3.2　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)砰擊強(qiáng)度　65　
3.2.1　砰擊載荷　65　
3.2.2　砰擊顫振強(qiáng)度數(shù)值計(jì)算　66　
3.2.3　砰擊強(qiáng)度影響因素研究　73　
3.3　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度　75　
3.3.1　變幅載荷作用下疲勞特性　75　
3.3.2　江海直達(dá)船舶適用S-N曲線　77　
3.3.3　江海直達(dá)船舶典型節(jié)點(diǎn)疲勞強(qiáng)度評(píng)估　81　
3.4　本章小結(jié)　82　
第4章　江海直達(dá)船舶輕量化設(shè)計(jì)　84　
4.1　船舶輕量化設(shè)計(jì)　84　
4.1.1　船舶輕量化設(shè)計(jì)背景　84　
4.1.2　船舶輕量化定義及規(guī)則　84　
4.1.3　船舶輕量化設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析　86　
4.2　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)　87　
4.2.1　船體結(jié)構(gòu)應(yīng)力均勻化設(shè)計(jì)技術(shù)　87　
4.2.2　耐沖擊結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計(jì)方法　88　
4.2.3　寬扁型船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)　89　
4.2.4　基于直接計(jì)算的基座補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)　92　
4.3　江海直達(dá)船舶船體材料輕量化技術(shù)　92　
4.3.1　輕量化金屬材料設(shè)計(jì)技術(shù)　92　
4.3.2　復(fù)合材料設(shè)計(jì)技術(shù)　95　
4.4　江海直達(dá)船舶船體工藝輕量化技術(shù)　97　
4.4.1　鋼-鋁合金連接工藝　97　
4.4.2　復(fù)合材料連接工藝　98　
4.4.3　精益造船工藝　99　
4.4.4　自動(dòng)化造船設(shè)備　100　
4.5　本章小結(jié)　102　
第5章　基于極限強(qiáng)度的江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)　103　
5.1　船體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)　103　
5.1.1　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)概述　103　
5.1.2　優(yōu)化算法　106　
5.2　基于極限強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化　110　
5.2.1　極限強(qiáng)度結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)　110　
5.2.2　設(shè)計(jì)變量　111　
5.2.3　參數(shù)化模型　115　
5.2.4　目標(biāo)函數(shù)　116　
5.2.5　約束條件　116　
5.3　基于極限強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果　117　
5.3.1　敏感性分析　117　
5.3.2　優(yōu)化結(jié)果　119　
5.4　本章小結(jié)　123　
第6章　江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)　124　
6.1　動(dòng)力穩(wěn)定理論　124　
6.1.1　Mathieu-Hill方程　124　
6.1.2　Mathieu方程的解　126　
6.1.3　動(dòng)力不穩(wěn)定區(qū)域的確定　127　
6.2　板格動(dòng)力穩(wěn)定分析　131　
6.2.1　矩形薄板的動(dòng)力學(xué)方程　131　
6.2.2　簡(jiǎn)支矩形薄板的Mathieu方程　133　
6.2.3　四邊簡(jiǎn)支矩形薄板的動(dòng)力不穩(wěn)定區(qū)　134　
6.3　加筋板結(jié)構(gòu)動(dòng)力穩(wěn)定　136　
6.3.1　動(dòng)力穩(wěn)定性方程　136　
6.3.2　加筋板計(jì)算模型　139　
6.3.3　載荷系數(shù)對(duì)動(dòng)力穩(wěn)定性的影響　140　

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江海直達(dá)船舶結(jié)構(gòu)安全性與輕量化設(shè)計(jì) 節(jié)選

第0章緒論 0.1背景長(zhǎng)江黃金水道是連接?xùn)|部沿海開放、中部崛起和西部大開發(fā)的戰(zhàn)略大通道，支撐著長(zhǎng)江流域大物流、綜合運(yùn)輸體系、沿江九省二市的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。建設(shè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶，要注重發(fā)揮水運(yùn)運(yùn)量大、成本低、節(jié)能節(jié)地的優(yōu)勢(shì)，抓好綜合立體交通走廊建設(shè)，推進(jìn)內(nèi)河船型標(biāo)準(zhǔn)化，研究推廣三峽船型和江海直達(dá)船型，鼓勵(lì)發(fā)展節(jié)能環(huán)保船舶。長(zhǎng)江全長(zhǎng)6300余公里，是我國(guó)**、世界第三長(zhǎng)河，干流流經(jīng)九省二市，流域集聚了我國(guó)46%以上的經(jīng)濟(jì)總量。長(zhǎng)江水運(yùn)量約占中國(guó)內(nèi)河水運(yùn)總量的80%。長(zhǎng)江干線船舶的發(fā)展對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的作用。目前，長(zhǎng)江干線船舶存在以下問(wèn)題：專業(yè)運(yùn)輸化程度不高，不能完全適應(yīng)市場(chǎng)需求；現(xiàn)有船型不能完全適應(yīng)航道、港口等通航基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀及發(fā)展；船舶技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能較差，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)；船舶節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用不足；運(yùn)力結(jié)構(gòu)不盡合理，運(yùn)輸效率不高。針對(duì)當(dāng)前長(zhǎng)江干線對(duì)貨運(yùn)船型的需求，以及現(xiàn)有老齡、高耗、低效船舶更新?lián)Q代的需要，很有必要開發(fā)滿足航線要求的、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的高性能江海直達(dá)船舶。江海直達(dá)船舶以直達(dá)方式減少中間環(huán)節(jié)，可減少貨損、節(jié)約時(shí)間、節(jié)省運(yùn)費(fèi)、提高運(yùn)輸效率，進(jìn)而提高產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力；可充分發(fā)揮長(zhǎng)江干線航道、港口等通航基礎(chǔ)設(shè)施的潛力，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。環(huán)境的日益惡化帶來(lái)全球氣候變暖并伴隨著各種災(zāi)難問(wèn)題，使全球節(jié)能減排的步伐日益加快，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為全球共識(shí)。調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展清潔能源是我國(guó)各行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)際海事組織（International Maritime Organization，IMO）于2011年制定《新船設(shè)計(jì)能效指數(shù)》標(biāo)準(zhǔn)，并于2015年強(qiáng)制執(zhí)行。2013年1月，中國(guó)船級(jí)社頒布施行《內(nèi)河綠色船舶規(guī)范》、《綠色船舶規(guī)范》（海船）兩項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)入級(jí)船舶的能耗與排放等指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定。綠色船舶評(píng)價(jià)分級(jí)制以能效、環(huán)保、工作環(huán)境為要素，由低到高相應(yīng)評(píng)出GreenShipI、GreenShipⅡ、GreenShipⅢ三個(gè)等級(jí)。同時(shí)，石油能源價(jià)格的上漲使航運(yùn)成本不斷提高，燃油成本占航運(yùn)成本的50%以上。在航運(yùn)市場(chǎng)不景氣的現(xiàn)狀下，貨源不足營(yíng)運(yùn)收入有限，降低營(yíng)運(yùn)成本是提高船舶經(jīng)濟(jì)性*有效的手段，因此采取措施降低能源消耗、減少排放，節(jié)省燃油費(fèi)可以達(dá)到降低成本的目的。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要以節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效（稱為“4E”）為特征的江海直達(dá)船舶。船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在確保結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)[1，2]，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)手段，進(jìn)行船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度、砰擊強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度計(jì)算分析以保證結(jié)構(gòu)安全可靠性，同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)輕量化、材料輕量化及工藝輕量化設(shè)計(jì)，*大限度地發(fā)揮材料性能，以達(dá)到船舶輕量化的目的[3]。船舶輕量化能夠減少原材料的使用，節(jié)約鋼材等資源，降低造船成本；減少燃油消耗，減輕能源短缺的壓力，減少氮氧化物、硫化物和顆粒物等污染物的排放；有助于航行中的加減速、制動(dòng)等航行性能的改善，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)操縱穩(wěn)定性的優(yōu)化，提高船舶的舒適性；可增加載貨量，提高船舶的經(jīng)濟(jì)性，提升產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。減重增載已成為當(dāng)前“4E”船舶的重點(diǎn)，進(jìn)行江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)輕量化關(guān)鍵技術(shù)研究，突破輕量化技術(shù)壁壘，提升江海直達(dá)船舶的內(nèi)在競(jìng)爭(zhēng)力，可以為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)提供高效、經(jīng)濟(jì)、可靠的航運(yùn)支撐。 0.2江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)前航運(yùn)市場(chǎng)大型船舶具有良好的經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，但長(zhǎng)江作為天然航道，通航船舶的船長(zhǎng)、吃水均受限，型深受橋梁凈空高制約，大型化唯有增加船寬，設(shè)計(jì)成寬扁型船舶。同時(shí)，為提高裝卸效率，往往要求長(zhǎng)大開口，這使原本總縱強(qiáng)度就偏弱的寬扁型船更是雪上加霜。江海直達(dá)航線涵蓋從內(nèi)河至入海口的江段，以及從入海口至沿海港口的海段。江段風(fēng)浪較小，船舶遭受的波浪載荷也較小；海段則相反，因此要有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在海段遭遇大風(fēng)浪時(shí)，寬扁型船體結(jié)構(gòu)容易因砰擊作用引起顫振，誘發(fā)高頻振動(dòng)，在動(dòng)載荷作用下增大船體結(jié)構(gòu)失效的概率。由于江海直達(dá)船舶在江段和海段受到的載荷不同，船體結(jié)構(gòu)在變幅載荷作用下的疲勞特性與常規(guī)的海船疲勞特性有很大的不同，因此需要對(duì)變幅載荷作用下寬扁型船舶典型結(jié)構(gòu)的疲勞特性展開研究，以確保其結(jié)構(gòu)安全可靠。進(jìn)行江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)，需要從船舶使用特點(diǎn)出發(fā)首先確定波浪載荷超越概率，然后從航線的波浪散布特性出發(fā)，進(jìn)行波浪載荷短期預(yù)報(bào)和長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，建立載荷-結(jié)構(gòu)一體化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度直接計(jì)算與評(píng)估系統(tǒng)，對(duì)可能遭遇的各種惡劣海況下船體結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度、砰擊強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算分析，以確保船體結(jié)構(gòu)安全可靠。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)結(jié)構(gòu)輕量化、材料輕量化和工藝輕量化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)船舶輕量化，在安全可靠的前提下有效減輕船體結(jié)構(gòu)重量，增加載貨量，實(shí)現(xiàn)“減重增載”，提升船舶營(yíng)運(yùn)時(shí)的盈利能力。第1章江海直達(dá)船舶船體強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.1江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 為提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，江海直達(dá)船舶往往被設(shè)計(jì)成寬扁肥大型，同時(shí)具有長(zhǎng)大開口，這使其總縱強(qiáng)度較弱，因此進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意。常見(jiàn)的江海直達(dá)船舶有散貨船、集裝箱船、商品汽車滾裝船三種船型。下面從結(jié)構(gòu)特征和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度注意事項(xiàng)等對(duì)這三種船型進(jìn)行闡述。 1.1.1江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)特征江海直達(dá)散貨船一般有頂邊艙和底邊艙結(jié)構(gòu)。單殼江海直達(dá)散貨船典型橫剖面如圖1.1所示。雙層底結(jié)構(gòu)由船底板、內(nèi)底板、船底縱骨、內(nèi)底縱骨、實(shí)肋板和船底縱桁等組成。貨艙的數(shù)量通常為2～3個(gè)。每個(gè)貨艙在甲板處都有一個(gè)大的開口，以便裝卸貨物。底邊艙的斜板一般傾斜45°～50°，以方便卸載谷物類貨物；頂邊艙的底板一般傾斜30°左右，這是堆積貨物的休止角，可以防止貨物在艙內(nèi)運(yùn)動(dòng)。在底邊艙和頂邊艙內(nèi)，每隔幾個(gè)肋位設(shè)置一道強(qiáng)橫框架，以支撐相應(yīng)的縱骨。橫艙壁一般采用槽形艙壁，通過(guò)頂墩與甲板和頂邊艙連接起來(lái)，通過(guò)底墩與內(nèi)底板和底邊艙連接。江海直達(dá)集裝箱船為布置地位型船，貨艙體積和形狀的設(shè)計(jì)要能滿足裝載*大數(shù)量集裝箱的要求。因此，集裝箱船一般設(shè)計(jì)為大開口形式，兩舷側(cè)雙殼結(jié)構(gòu)的寬度盡可能小，使船體梁的扭轉(zhuǎn)剛度較低。江海直達(dá)集裝箱船典型橫剖面圖如圖1.2所示。隨著集裝箱船的裝箱數(shù)量不斷增加，船的尺度和甲板的厚度也隨之增加。高強(qiáng)度鋼（屈服應(yīng)力355MPa以上），以及厚板都在江海直達(dá)集裝箱船中得到廣泛使用。江海直達(dá)集裝箱船艏部一般有較大的外飄，以增加甲板面積，裝載更多的集裝箱和方便系泊設(shè)備布置。另外，一般設(shè)計(jì)為敞口，無(wú)需艙口蓋，配有扭鎖、綁扎條等集裝箱綁扎設(shè)備。商品汽車滾裝船（pure car carrier，PCC）是一種用于載運(yùn)車輛的布置地位型船舶。其各層甲板空間用來(lái)停放車輛。由于車輛要在甲板上移動(dòng)，因此支柱和艙壁的數(shù)量要盡可能地少。汽車運(yùn)輸船只在強(qiáng)力甲板下設(shè)有水密艙壁。早期的強(qiáng)力甲板上方設(shè)有部分橫艙壁以防止橫剖面的扭變形。早期的汽車運(yùn)輸船如圖1.3所示。近年來(lái)都是采用舷側(cè)肋骨框架來(lái)代替部分橫艙壁，以便車輛在甲板上移動(dòng)。舷側(cè)肋骨框架式汽車運(yùn)輸船如圖1.4所示。 1.1.2江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度注意事項(xiàng) 下面從船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，對(duì)各種類型江海直達(dá)船舶各主要構(gòu)件的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)進(jìn)行闡述[4]。 1）散貨船為響應(yīng)船舶市場(chǎng)大型化需求，作者團(tuán)隊(duì)開發(fā)的寬扁型江海直達(dá)散貨船載重量可達(dá)20000噸，能夠大大提高長(zhǎng)江黃金水道的運(yùn)輸潛能。江海直達(dá)散貨船一般由雙層底、底邊艙、雙舷側(cè)和頂邊艙等結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成。雙層底結(jié)構(gòu)是由板和梁組成的板架結(jié)構(gòu)。雙層底結(jié)構(gòu)的應(yīng)力由貨物/壓載水對(duì)內(nèi)底板的壓力，以及船底板的水壓力決定。在均勻裝載時(shí)，貨物的壓力和船底水壓力基本可以相互抵消，彎曲應(yīng)力較小。在艙中裝載重件時(shí)，雙層底結(jié)構(gòu)基本上自由支持在橫艙壁和底邊艙結(jié)構(gòu)上。由于船舶較寬，貨艙中間位置會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲變形和彎曲應(yīng)力。由于雙層底結(jié)構(gòu)在橫向上與底邊艙相連，底邊艙的扭轉(zhuǎn)剛度和底邊艙內(nèi)實(shí)肋板的面內(nèi)剛度在很大程度上會(huì)影響雙層底在該處的扭轉(zhuǎn)邊界條件。如果扭轉(zhuǎn)剛度很大，則雙層底中間位置處的彎曲應(yīng)力會(huì)變小。作用在雙層底結(jié)構(gòu)上的分布載荷通過(guò)實(shí)肋板和底縱桁以剪力的形式分別傳遞到底邊艙和橫艙壁上，因此實(shí)肋板與底邊艙連接位置，以及底縱桁與橫艙壁相接區(qū)域的強(qiáng)度評(píng)估非常重要。此外，底邊艙結(jié)構(gòu)會(huì)受到雙層底結(jié)構(gòu)的剪力和彎矩作用，貨物壓力作用于底邊艙斜板上，舷外水壓力作用于船底、舭部和舷側(cè)板上。底邊艙連接著實(shí)肋板和肋骨的橫框架結(jié)構(gòu)，處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，并且應(yīng)力往往較大。尤其是與肋骨相接的位置處，要特別注意校核其屈曲強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。另外，一般內(nèi)底板折板后與底邊艙斜板相接，并在其下設(shè)旁龍筋。這樣在內(nèi)底板、底邊艙斜板底部和旁龍筋相交處往往會(huì)應(yīng)力集中。作用在舷側(cè)板上的主要是三角形分布的側(cè)向壓力，因此在跨距中間位置，以及與頂邊艙或底邊艙連接的端點(diǎn)位置處會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力，在設(shè)計(jì)階段要特別加以注意。槽型橫艙壁的上、下端通常通過(guò)頂墩和底墩與甲板、頂邊艙、內(nèi)底板、底邊艙結(jié)構(gòu)連接。特別是，當(dāng)一個(gè)艙室空載而相鄰艙室重載時(shí)，在底墩與槽型艙壁連接處，以及底墩與內(nèi)底板連接處會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力，在設(shè)計(jì)階段要特別加以注意。 2）集裝箱船作者團(tuán)隊(duì)開發(fā)的寬扁型江海直達(dá)1140標(biāo)準(zhǔn)箱（twenty-feet equivalent unit，TEU）敞口集裝箱船具有節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效的特點(diǎn)，首條示范船“漢海1號(hào)”被評(píng)為“2018年全球明星船舶”。江海直達(dá)敞口集裝箱船的典型剖面是一個(gè)開口截面，抗扭剛度較低，會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)大的扭轉(zhuǎn)變形，并且伴隨著高剪切應(yīng)力和翹曲應(yīng)力。因此，對(duì)波浪，尤其是斜浪抗扭強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估是非常必要的。此外，扭轉(zhuǎn)變形在開口的角隅處受限會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此要特別注意角隅處的形狀和厚度。 *近，各船級(jí)社紛紛推出全船結(jié)構(gòu)有限元分析指南，因此需按照指南規(guī)定的方法和流程對(duì)艙口角隅處進(jìn)行包括疲勞強(qiáng)度在內(nèi)的強(qiáng)度評(píng)估。另外，為有效控制艙口變形，對(duì)艙口邊梁和艙口端梁剛度的評(píng)估需要特別關(guān)注。由于集裝箱船有較大的艏外飄，往往會(huì)引起艏部砰擊，因此考慮船首砰擊引起的附加彎矩，對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的評(píng)估是非常必要的。 3）商品汽車滾裝船武漢是重要的汽車產(chǎn)業(yè)基地，從武漢到舟山航線的江海直達(dá)商品汽車滾裝船*多可裝載1800輛汽車。江海直達(dá)商品汽車滾裝船橫艙壁的數(shù)量較少，所以在橫剖面上易產(chǎn)生較大的扭變形，使舷側(cè)肋骨框架的下端部產(chǎn)生較大的應(yīng)力，因此在設(shè)計(jì)階段應(yīng)對(duì)該處的疲勞強(qiáng)度特別關(guān)注。從橫向強(qiáng)度的角度出發(fā)，必須對(duì)甲板橫梁的強(qiáng)度進(jìn)行仔細(xì)校核。同時(shí)，要對(duì)車重的靜力、動(dòng)力載荷作用導(dǎo)致的垂向變形進(jìn)行全面分析，分析時(shí)要考慮焊接殘余應(yīng)力的影響。這是為了保證甲板橫梁到車頂之間的間隙是足夠安全的。因此，相對(duì)于散貨船和集裝箱船，汽車運(yùn)輸船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有更多的限制。商品汽車滾裝船也是布置地位型船，有與集裝箱船一樣的較大的外飄結(jié)構(gòu)，所以要特別注意船艏砰擊問(wèn)題，一般要對(duì)首部結(jié)構(gòu)的板厚和加強(qiáng)筋尺寸進(jìn)行詳細(xì)校核。 1.2江海直達(dá)船舶船體結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)計(jì) 18世紀(jì)20年代以前，所有船舶都憑經(jīng)驗(yàn)建造，因此遭受了巨大的損失。后來(lái)，通過(guò)對(duì)建造實(shí)踐和航行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與提高，

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