750TEU集装箱多用途船结构强度设计【开题报告】

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1、毕业论文开题报告船舶与海洋工程750TEU集装箱多用途船结构强度设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义：(一)国内外研究动态随着美国金融危机的爆发，世界经济贸易形势将发生重大变化，进而会导致世界贸易海运量增长减缓，引发国际航运市场动荡。面对充满变数的航运市场，船东们订造新船时最为关注的是何种船型运营风险较低而盈利能力较高。而多用途船就是在世界贸易形势捉摸不定、海运形势动荡多变的形势下产生的，是一种能载运“不确定性”货物、扩大船舶使用范围、适应不断变化形势的船型。因此，在目前这尚不明朗的世界经济贸易形势下，多用途船将是船东们较为理想的运

2、营船型之一。[1]根据英国克拉克松研究公司的统计，目前，世界多用途船船队规模为2811艘、2541.6万载重吨。在船龄方面，长达多年的发展停滞使得多用途船队的结构失衡，尤其是船队老龄化问题显著，船队平均船龄已经达到16年，其中，船龄在20年以上的有1099艘,占了39%的比重。所以，未来该型船队将面临很大的拆解更新需求。在船型构成方面，多用途船队吨位偏小，主要以1万载重吨以下的船舶为主，总计达到了1976艘，占了70.3%的比重。但是，随着船东对船舶吨位需求不断增大等因素的影响，目前，多用途船队正逐步朝着大型化方向发展，1万载重吨以上船舶的比重逐步提

3、高，最大吨位已达到了4万载重吨。[1]国内方面，为适应开发南半球的需要、适应复杂多变的航运市场的变化，开发功能全、装载量大、适应能力强的新型集装箱多用途船迫在眉睫。根据不断了解的信息和情况，国内某设计院先后多次修改了设计方案，通过尺度优化并反复进行船模试验，船型为载重量30000吨、服务航速19.4节。该船具有航速快，自身起重能力大，揽货能力强，兼备旅游功能，自动化程度高，环保和安全性好的显著特点。并且已被国际航运界命名为“Superflex”（超灵便型）船型，被国际著名航运报刊和杂志如Lloyd’sList（劳氏航运）、Solutions（航运方案

4、）、Schiff&Haffen(船舶与港口)、Hansa(汉莎航运)、NavalArchitect(造船师)等反复报道和介绍，并被英国皇家造船师学会选为2001年杰出船型之一。[2]5另外通过对长江流域水文资料和5000吨级江海联运船舶资料的分析，结合目前国内外江海联运船舶设计的经验及长江运输的实际条件，还有一种新概念的5000吨级江海联运新船型。[3](二)选题的依据和意义集装箱多用途船具有较大的集装箱接受能力和较大的包装容积，能够装载大宗货物和工程上所需的笨重货物，起货机容量甚至高达80t，航速也不慢，对于类似载箱量的全集装箱船，其造价也较低，特

5、别是一些工程货物运输需求的市场，多用途船舶市场具有无法替代的优势。[4]比如在航运费率方面，这几年集装箱多用途船的租金收益一直较为可观，而集装箱船航运费率却急速下滑。以1.7万载重吨和9000载重吨的多用途船为例，2008年7~8月，它们的日租金分别为22000美元一天和14000美元一天，处于较高水平，10月份国际航运市场波动较大，这两种船型的租金虽然有所下滑，但仍保持在16000美元一天和10000美元一天，均高于以往几年的租金水平。可见，较低的建造成本和较高的租金水平，使多用途船受到船东的青睐。[1]在航运市场兴旺之时，多用途船能够为航运公司创

6、造较高的收益；而在世界贸易形势捉摸不定，海运形势动荡多变之时，多用途船又能适应多变的形势，为航运公司的生存赢得一席之地。相信在未来，将有更多的船东会将目光投向这种具备较高经济性的船舶，积极发展多用途船队。[1][7][13]船舶的结构强度设计一般采用规范设计和直接计算方法来完成。直接计算法使得过去许多结构力学无法解决的问题迎路而解。并且直接计算方法可以从整体上反映结构的应力发布情况，可以实现全局优化，改变了传统的把总强度分开的做法。有限元法很早就被引入到船体结构强度分析中，经过几十年的积累，船体结构有限元分析已经得到广泛的应用，但是对双体船整船有限元

7、分析而言，如何建立一个能反映结构实际承力状况以及准确反映应力分布的计算模型仍然存在一系列的实际问题。[10]有限元法是一种在工程分析中常用的解决复杂问题的近似数值分析方法，以其在机械结构强度和刚度分析方面具有较高的计算精度而得到普遍应用，特别是在材料应力、应变的线性范围内更是如此。在船舶设计领域，越来越广泛地应用于船体结构的强度计算及校核。有限元分析的基本研究方法可以概括为“结构离散→单元分析→整体求解”的过程。[5][6]结合5Patran软件可以高效准确地建立分析结构的三维实体模型，自动或手动生成有限元网格，建立相应的约束及载荷工况，并自动进行有

8、限元求解，对模态分析计算结果进行图形显示和结果输出，对结构的动态特性做出评价。它包括静力分析、屈曲分析、动力