6600DWT沥青船结构强度设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述船舶与海洋工程6600DWT沥青船结构强度设计一、概述油轮、散货船和集装箱自出现以来，担负着世界货物海运量的绝大部分，且船型多、数量大，因此被称为三大主力船型。而在这三者其中油船一直是世界油运市场上的主力船型，在未来较长的时间内市场需求量相当大且会稳定增长。而沥青船则是一种形式比较特别的成品油轮，我国作为能源消耗大国，沥青的进口量一直居世界前列，同时由于沥青船市场相对封闭，发展比较稳定，去年来由于国际油价一路飙升，带动沥青价位不断提升，加上中国、俄罗斯、印度、巴西“金砖四国”经济发展状态“神勇”基础建设

2、频繁，推动沥青需求量不断增加，本国厂商大量生产，国外的厂商、贸易商纷纷加大出口，使沥青运输市场处于蓬勃发展阶段。预计在未来的几年，沥青船运输市场将日趋激烈，竞争水平将不断提高。而在沥青船的市场前景中，由于沥青作为一种重要的战略资源，在国民经济建设中发挥着重要作用，近年来国民经济建设的发展促进了公路建设的投资力度，国家公路建设的全面展开，给沥青运输提供了空前的发展机遇。沥青船具有广阔的市场前景，其关键技术的开发和应用具有很实的意义。因此，为了保证沥青进口和供货需求，沥青的运输已成为顺利发展建设的重要环节[1-4]。沥青船

3、作为专门用来运输加温后熔化的散装石油沥青的一种高附加值运输船舶，其科技含量高，制造难度大。沥青船运载的液货温度通常在120～180℃之间，船体大多采用双壳结构，结构材料均是用普通钢，钢材在高温作用下，其屈服强度随温度升高而降低。同时高温液货不仅大幅度增加双壳结构的温度梯度，也给船体构件带来显著的附加温度应力，甚至使局部构件产生屈服，从而危及结构的安全。因此为保证这类特殊船舶结构的安全性、可靠性以及耐久性，需要对沥青船进行温度场和温度应力分析。基于温度应力场下对沥青船货舱结构进行强度数据化分析，将进一步提高设计结构的合理

4、性，改善结构之间的协调关系，为货舱结构优化以及今后沥青船的改造工作提供可靠的数据来源，具有十分重要的意义[5-8]。二、正文伴随我国经济的迅猛发展，沥青能源的消耗也急剧增加，目前我国沥青的主要来源是由海外进口，通过沥青船运输到沿海港口库进行接卸中转。而川渝地区采用的速度低、载量低、成本高的甲板驳船方式，已经严重不适合当前的经济发展状况。目前市场上从事营运活动的沥青船有两种。一种是独立货罐形式，另一种是整体货舱式。虽然独立货罐形式相对船体结构是独立结构，但仍须在构件的位置、间距等方面与船体结构保持一致，以利于货罐及货物重

5、量传递给船体结构。沥青罐的底部和双层底部之间的支撑设置可采用点支撑或线支撑方式，点支撑方式的特点是接触量少，施工中容易作到上下吻合，其缺点是构件集中装荷较大，容易产生局部变形和焊缝撕裂；线支撑方式解决了点支撑的集中载荷过大的问题，使双层底受力比较均匀，但罐体受热后各处变形累积量很大。在底部支撑设置方面独立式也可以采用点支撑或线支撑，也可两者结合。沥青罐的底部结构可以设计为构件外置式结构或内置式结构。内置式结构具有框架结构连续，使整体强度好、重心低，低温层容易敷设，保温效果好等优点，但罐中的加热盘管安装和维修不方便，以及

6、沥青中的杂资和积碳容易沉淀在罐的底部不易排出，卸货时容易引出货差等纠纷。外置式结构与内置式结构刚好相反，其优点是卸货干净，不易引起货差等现象，但施工复杂，罐底保温层敷设困难且保温效果较差，罐体和货物重心亦高。所谓整体液货舱是指构成船体一部分的液货舱，且以相同方式与邻近的船体结构一起承受相同的负荷，相对于独立罐式沥青船，整体货舱式沥青船只有舱壁结构与货物接触，又与船体其他构件相连接，因此货舱舱壁具有船体结构的完整稳性。同时与独立罐式相比，整体货舱式具有舱容利用率高，便于清洁，成本低，结构简单和装卸速度快等特点。但由于目前

7、我国技术方面问题，大多数沥青船采用独立货罐式[9-12]。藤晓青和顾永宁在对一艘46000DWT化学品船进行船体结构稳态温度场和温度应力分析时，运用了简化解析方法和有限元法，得到的结果是相当一致，同时表明高温液货大幅度增加船体结构的纵向应力和横向应力，以及加剧结构不连续处的应力集中。同时他们以9000吨自卸式散装水泥船为例，研究了单舷侧双底船船体瞬态温度场和热应力，虽然所得的数据有一定的局限性，但是所得的结论可定性适用于其他船体瞬态温度场分析[13]。陈伯真和胡毓仁运用平板等弹性温度应力的例题和原理，并结合梁弯曲的有限

8、元法计算，表明了温度应力对船体总体应力及安全性的重要影响，简捷又精准的提出了解决温度应力问题的两个步骤：计算船体的温度分布和计算温度应力[14]。新港船厂在1999年进行了散货船改装为沥青船的工程，通过对一艘3800t散货船进行改装，在力求保持原船上的设备、系统不变，只增设与运输道路石油沥青相关的设备和系统，该项工程改造在国内尚属