基于余度概念的船舶总纵剩余强度评估

选取合适的概率余度衡准,并根据ＡＢＳ的要求列出船舶在触礁与碰撞损伤后的极限状态方程,可计算出船舶在事故损伤下的余度．为考虑疲劳腐蚀等必然损伤的影响,建立了船体梁层次的安全评估框架及对各类损伤定义对应余度的破坏水平,并根据模糊合成规则得到总体评估结果．算例表明,采用概率余度（相对指标）作为剩余强度衡准比确定性衡准和可靠性指标能获得更一致的结果．为反映评估中不确定性因素,利用模糊方法评估多种损伤下的船舶安全性是合理的．     

船体梁的极限纵强度

讨论了纯弯曲载荷下船体梁的极限纵强度．研究了船体梁断面的“硬角”、附连翼板宽度以及船体梁断面中性轴位置的变化对船体梁极限承载能力的影响．进行了纵向加筋箱形薄壁结构模型的纯弯曲试验．理论计算与试验结果比较表明，两者符合较好．     

拖曳状态下FPSO的船体梁极限强度可靠性分析

针对一艘无自主动力的浮式生产储油船(FPSO)拖曳航行时的静水、波浪载荷特点,开展船体梁极限强度可靠性评估.其中波浪弯矩根据不同的拖曳航行速度,利用简化的插值表与渐进式极值分布相结合的方法获得.计算结果表明,拖曳航行状态下的FPSO船体梁可靠性评估不可忽略,其数据可为今后类似拖曳行为提供可靠性方面的数据支持,对于正确认识拖曳航行状态下FP-SO的可靠性水平具有现实意义.     

点蚀损伤船体板屈曲强度评估的工程应用

通过分析共同结构规范中屈曲强度评估公式,得出评估所需的主要参数为单一载荷作用下板的屈曲强度.针对点蚀损伤船体板进行系列屈曲强度有限元数值分析,继而通过统计学方法分析得到基于腐蚀体积的单一载荷作用下点蚀损伤船体板屈曲强度计算公式.基于实船腐蚀损伤检测参数,采用统计学方法分析检测参数与腐蚀体积的关系,并编制相应的计算程序得到船体板的腐蚀体积,将其代入已得到的屈曲强度计算公式,并进一步应用到规范屈曲强度评估公式中即可完成点蚀损伤船体板屈曲强度评估.此评估方法在规范公式基础上,结合了实船腐蚀损伤检测参数,充分体现了腐蚀损伤对船体结构屈曲强度的影响,且所有评估参数在工程分析中均可得,评估方法简单,适用于船舶结构强度安全评估的工程分析.     

基于新版共同结构规范的船体梁极限强度计算方法

2008修订版共同结构规范对船体梁极限强度计算时各种失效模式下的载荷端缩曲线进行了修改,并对单元划分原则及一些特殊部位处理进行了补充规定.新规范必将对同种模型下求得的船体梁极限承载能力产生影响.通过对比2008修订版与2006版共同结构规范,总结了新规范在极限强度部分的变化,并在新规范基础上用PCL语言在MSC.Patran平台上开发一套用于船体梁极限强度计算与评估的可视化计算软件.通过两个规范下的模型计算分析发现,新规范下结构极限强度偏小,且规范的修改对构件间屈服应力明显不同的结构将受到较大影响,对屈服应力几近一致的结构影响较小.对新规范的理解提供参考并提供一套实用、可以推广的船体极限强度计算软件.     

船舶与海洋工程结构极限强度分析

在船舶与海洋工程的结构理性设计中,结构极限强度是其设计环节的最后一部分,但是船舶与海洋工程的结构极限强度计算也是要求最多且计算最复杂的一部分。对船舶海洋工程进行结构极限强度分析与计算是通过建立适当的船体模型来实现的。一般而言通过对船体模块进行有限元分析法能够获得较为精确的船体模块极限强度,但是这种方法在实际应用中具有一定的局限性。     

海洋石油111 FPSO船体结构维修改造设计

介绍了海洋石油111 FPSO船体基本情况,描述连续服役多年后船体结构现状,基于BV和CCS船级社规范,对腐蚀超标的结构或板进行更换或维修;对结构强度按照船级社的最新规范进行设计复核,基于计算分析结果对船体结构强度及疲劳不足之处进行加强,可以为中国以后FPSO的维修、改造提供帮助和借鉴。     

点蚀损伤船体板格单轴压缩极限强度

为了能够简单准确地计算服役期内点蚀损伤船体板格的极限强度,选择腐蚀体积为点蚀损伤板的主要评估参数,结合实际船体板格的腐蚀损伤特点,采用有限元数值计算方法,分析点蚀坑形状、有限元单元类型、蚀坑分布和蚀坑深度对板极限强度的影响,以及板的初始柔度、初始变形、长宽比和板边缘线性载荷因子对板极限强度折减因子的影响,并利用回归分析方法,建立了基于腐蚀体积的点蚀损伤船体板格极限强度折减因子的计算公式.结果表明,整套公式的计算结果与有限元计算结果的相对误差仅有极少量在5%,~6%,之间,绝大部分在5%,以内,可用于服役期内点蚀损伤船体板格的安全评估.     

船舶总纵强度的校核

充分考虑到船舶营运中的腐蚀对船舶的影响，从船舶防腐措施及航行状态等方面分析了利用船舶年平均腐蚀率估算其强度的不确定性．根据实船测试确定“育龙”号船的腐蚀率并对该船的船中剖面模数及船舶“压载出港”、“压载到港”两种营运状态允许承受的最大静水弯矩进行校核．根据计算结果提出并采取良好的改进措施．研究结论对充分考虑腐蚀对船体强度的影响，确保航行安全具有实际意义．     

随机腐蚀船体板结构极限强度分析

考虑到船体结构腐蚀的随机性,给出了随机腐蚀船体板的极限强度分析方法.根据散货船测厚报告中腐蚀数据,研究船舯甲板边板腐蚀数据的分布规律,建立随机腐蚀模型.采用非线性有限元方法对腐蚀板结构的极限强度进行计算分析,通过蒙特卡罗仿真方法计算确定腐蚀甲板边板极限承载能力的概率统计特性,最后对板结构极限承载能力进行可靠性分析.结果表明:甲板边板的腐蚀数据和极限承载能力均符合对数正态分布,船体板的极限应力比与腐蚀体积比成线性反比关系.     

船体总纵极限强度的可靠性计算

进行船体总纵极限强度的可靠性计算包括４个方面：①失效模式;②总纵极限强度;③外载荷;④可靠性分析方法．采用基于条件期望技术和对偶变数技术的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法对船体进行总纵极限强度可靠性计算．实例计算表明了该方法的有效性和合理性     

FPSO底部砰击运动与荷载预报

提出了一种适用于FPSO底部砰击运动与荷载的计算方法.用频时转换将以Green函数法计算得到的运动谱变换到时域中,实现底部砰击发生的预测;根据经验公式法,实现底部砰击荷载的预报.计算中考虑了波浪与船的遭遇相位角和不同设计波周期对底部砰击荷载的影响.该方法可方便地用于预报FPSO在其工作海域环境条件下的首底砰击荷载及其发生的频率,其计算结果可作为砰击导致的FPSO底部板壳疲劳分析的输入,也同样适用于不同浪向角和不同装载状态下砰击荷载预测的计算.     

综合安全评估在船舶装卸载过程中应用

介绍了船舶设计和营运管理中综合安全评估的基本方法和步骤，该方法着重考虑了人为因素／人为失误。通过风险分析，提出降低风险措施的决策建议并作费用与效益评估，以98000DWT为例，分析表明，该油船装／卸载过程对船体梁纵向强度和安全性具有显著影响。为此采用FSA5个标准步序，针对这种影响进行了安全评估。并探讨了人为因素风险分析和FSA从理论到实际应用的可行性。     

Research on intelligent ultrasonic thickness measurement system applied to large area of hull

For a ship in service,seawater corrosion is unavoidable.In order to ensure navigation safety and master the steel plate thickness in service ship,thickness of the ship steel plate must be tested periodically by a scientific method.After consideration of an actual situation of thickness measurement,the bearing mechanism of ultrasonic thickness meter probe has been designed on the basis of wall-climbing robot,and preliminary experiments have been carried out.The device is mainly used for thickness measurement of a large area of ship hull plate when the docking ship has been sandblasted.Efficiency and safety can be improved to finish thickness measurement by using the device.     

船舶纵向下水弹性计算方法和结构安全性

为保证船舶下水过程中的结合安全，提出了一种船舶弹性下水计算方法，考虑船体的弹性弯曲，船底结构局部弹性变形，墩木与滑道的弹性压缩，用有限地方法计算任一下水位置时船体的姿态和变形，通过系列计算了可预报下水全过程中船体总弯曲力矩，切力及每一对支墩反应的数值与变化，并进而实现船体总强度与局部强度的校核，文中介绍了一个计算实例并对下水安全性进行了讨论。     

水面舰船主船体钢材优选研究

在船体结构最小重量设计研究的基础上,综合考虑钢材选型中船体重量、材料价格、工艺性能及其它机械性能等多种因素的影响,建立了水面舰船主船体钢材优选的多因素模糊综合评判模型和方法,对钢材优选问题进行了讨论.计算结果表明,不论是从减轻结构重量、降低船舶造价出发,还是综合考虑各种因素影响,水面舰船均不宜选用具有较高屈服极限的钢材.     

新型浮式生产系统的开发和研究

讨论了一种新型浮式生产系统的开发和研究.该系统具有潜在的市场开发经济性和可行性,特别是对深海及远海石油天然气的开发.新型的浮式生产系统是一种BMFPSO系统（Buoy Moored Floating Production Storage and Offloading system),该系统应用一个垂直的浮式圆柱取代传统的应用在FPSO上的转塔(turret)系统且仍具有风标效应.BMFPSO的船体在风、浪、流的作用下可以围绕垂直的浮式圆柱作360°的旋转.浮式圆柱可以设计在船体内(或船体外)的悬臂中.除此之外,船体还可以沿着垂直的浮式圆柱作垂向移动,从而消除了传统的转塔式FPSO纵摇和垂荡耦合运动,减小了系统在极端海况以及正常作业情况下锚泊线及立管的张力.由于BMFPSO具有以上特征,采油树布置在平台上的干式立管系统和常规的钢管悬链线立管可以在BMFPSO上得到应用,从而使得立管系统的投资和维修更加经济和方便.除此之外,BMFPSO系统也可以用来作为液化天然气终端.     

基于逐步破坏法的船体极限强度分析

基于RAHMAN建立的拉伸和压缩加筋板单元的标准应力—应变关系曲线,开发了船体极限强度的逐步破坏分析方法。应用该方法编制的计算程序较为详细地分析了数种船型的极限强度。结果表明所开发的逐步破坏和计算程序是正确可靠的。     

营运船舶总纵剩余强度评估和预报

提出对营运船舶受损船体剩余强度评估和预报的方法,即在实船现场测得剩余厚度并对其统计分析,据此进行船体剩余强度评估和预报,通过对现存舶数值分析得出一些有价值的结论。