基于耦合工况的集装箱船三舱段有限元分析方法

摘要

本发明公开了一种基于耦合工况的集装箱船三舱段有限元分析方法，包括工况分类和工况有限元分析的两个步骤。其中，工况分类中，横舱壁间的油舱设为左右两舱，可能出现的极端工况为全满、全空、一舱空一舱满。燃油舱全满对集装箱船正浮、横倾、纵倾状态有所贡献；一舱空一舱满主要考核油舱内水密垂直桁结构；全空则在破舱状态使得结构更偏于危险。本发明能提供较为全面的合并燃油舱的货舱区三舱段有限元分析工况设置的方法，得到船级社的认可，有效保证了有限元强度评估的可靠性，减少了机械性组合的工况数量，提高了工作效率。

主权项

一种基于耦合工况的集装箱船三舱段有限元分析方法，包括工况分类和工况有限元分析的两个步骤，其特征在于，针对燃油舱分别布置在货舱的横舱壁间的中小型集装箱船，所述工况分类步骤如下：LC1a中拱正浮工况：船舶正浮于水面，吃水为结构吃水叠加波峰高度；燃油舱间的货舱一个bay范围内的舱内及舱口盖以上为空，无集装箱载荷；其他所有bay装满最大装箱重量的40尺集装箱；空bay下对应的压载水舱装满压载水；货舱两端燃油舱装满燃油；LC1b1中拱正浮工况：船舶正浮于水面，吃水为结构吃水叠加波峰高度；燃油舱间的货舱一个bay范围内的舱内为空，无集装箱载荷；其他所有bay装满最大载重的40尺集装箱；无压载水；货舱两端燃油舱装满燃油；LC1b2中拱正浮工况：船舶正浮于水面，吃水为结构吃水叠加波峰高度；燃油舱间的货舱一个bay范围内的舱内为空，无集装箱载荷；其他所有bay装满最大载重的40尺集装箱；无压载水；货舱两端燃油舱左舱为空，右舱装满燃油。LC1c中垂正浮工况：船舶正浮于水面，吃水为结构吃水叠加波谷高度；所有舱内及舱口盖以上装满最大装箱重量的20尺集装箱；无压载水；货舱两端燃油舱装满燃油；LC2a中拱横倾工况：船舶横倾至最大角度，平均吃水等于结构吃水；最大横倾角为30°和2tan^‑1(D‑T_S)/B中的较小值；无波浪载荷；燃油舱间的货舱一个bay范围内的舱内及舱口盖以上为空，无集装箱载荷；其他所有bay装满最大装箱重量的40尺集装箱；无压载水；货舱两端燃油舱装满燃油；LC2b1中垂横倾工况：船舶横倾至最大角度，平均吃水等于结构吃水；最大横倾角为30°和2tan^‑1(D‑T_S)/B中的较小值；无波浪载荷；所有舱内及舱口盖以上装满最大装箱重量的20尺集装箱；无压载水；货舱两端燃油舱装满燃油；LC2b2中垂横倾工况；船舶横倾至最大角度，平均吃水等于结构吃水；最大横倾角为30°和2tan^‑1(D‑T_S)/B中的较小值；无波浪载荷；所有舱内及舱口盖以上装满最大装箱重量的20尺集装箱；无压载水；货舱两端燃油舱左舱为空，右舱装满燃油；LC3纵倾工况：船舶纵荡时，纵向加速度引起纵向载荷，舱内装载最大装箱重量的40尺箱；舱口盖以上装载最大装箱重量的20尺箱；货舱两端燃油舱装满燃油；LC4a破舱工况：船舶正浮于水面，吃水为结构吃水；燃油舱之间的货舱进水，进水舱内横舱壁水压高度取干舷以上0.9m，但不小于0.8倍的型深高度；纵向舱壁水压高度取结构吃水；进水货舱对应的舱口盖上无集装箱载荷；其他区域包括舱内以及舱口盖以上装满最大箱重的40尺箱；燃油舱全空；LC4b破舱工况：船舶正浮于水面，吃水为结构吃水；燃油舱之间的货舱进水，进水舱内横舱壁水压高度取干舷以上0.9m，但不小于0.8倍的型深高度；纵向舱壁水压高度取结构吃水；进水货舱无集装箱载荷；其他区域包括舱内以及所有舱口盖以上装满最大箱重的40尺箱；燃油舱全空。