【摘要】：水面艦船開(kāi)往極地執(zhí)行任務(wù)不可避免的會(huì)遭受由于海冰碰撞引起的結(jié)構(gòu)安全問(wèn)題。面對(duì)嚴(yán)重的極地海域冰況,即使有較好的勘測(cè)能力以及破冰船的輔助,艦船也很容易遭受較大浮冰碰撞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞,喪失戰(zhàn)斗力和生存能力。國(guó)際上針對(duì)極地船舶的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)冰區(qū)規(guī)范,但是由于艦船對(duì)重量的要求較高,規(guī)范中的保守的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)設(shè)計(jì)方案并不適用于艦船。同時(shí)由于艦船的敏感性,學(xué)術(shù)界的極地艦船的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)研究相關(guān)文獻(xiàn)也屈指可數(shù)。因此開(kāi)展針對(duì)極地航行艦船的冰載荷計(jì)算方法與結(jié)構(gòu)加強(qiáng)設(shè)計(jì)研究非常必要。本文通過(guò)分析極地艦船的航行海況,計(jì)算相應(yīng)的設(shè)計(jì)載荷,開(kāi)展目標(biāo)船體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)估方法和結(jié)構(gòu)加強(qiáng)設(shè)計(jì)研究,得到了在抗冰結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足條件下重量最輕的一套加強(qiáng)方案。主要內(nèi)容如下:(1)開(kāi)展冰區(qū)規(guī)范的相關(guān)研究,并基于規(guī)范方法計(jì)算冰載荷評(píng)估艦船的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,分析規(guī)范方法的特點(diǎn)。(2)針對(duì)規(guī)范計(jì)算的不足,通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研和專門(mén)研究形成一套針對(duì)航行于我國(guó)極地浮冰區(qū)的船舶抗冰強(qiáng)度有限元直接計(jì)算方法。并基于該方法對(duì)艦船首部和舷側(cè)結(jié)構(gòu)的抗冰強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,評(píng)估船舶的結(jié)構(gòu)響應(yīng);(3)基于數(shù)值計(jì)算的冰載荷,設(shè)計(jì)不同的冰區(qū)加強(qiáng)方案,比較得出滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求而增加重量較小的最優(yōu)方案。
【圖文】：

圖 2.1 船體區(qū)域劃分于上述規(guī)則對(duì)船體區(qū)域劃分后，分別對(duì)不同的區(qū)域進(jìn)行冰載荷計(jì)算和結(jié)CS 規(guī)范計(jì)算的設(shè)計(jì)冰載荷由壓力均布的長(zhǎng)方形載荷板來(lái)表示（均布?jí)毫Χ?b 和載荷板長(zhǎng)度 w），艏部設(shè)計(jì)冰載荷載荷板參數(shù)（P、b 和 w）主要際形狀有關(guān)，其他區(qū)域冰載荷則是通過(guò)艏部冰載荷換算得到的。

荷板長(zhǎng)度 w），，艏部設(shè)計(jì)冰載荷載荷板參數(shù)（P、b 和 關(guān)，其他區(qū)域冰載荷則是通過(guò)艏部冰載荷換算得到的。冰載荷計(jì)算主要和以下幾個(gè)參數(shù)相關(guān)：海冰碰擦力 F、載荷板的長(zhǎng)寬比 AR ，這些參數(shù)都是船舶冰區(qū)航行時(shí)高。相關(guān)的幾個(gè)角度定義如下圖 2.2 所示：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U674.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2684037