江海联运船舶艏部砰击性能研究.pdf

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1、第35卷第5期浙江海洋学院学报(自然科学版)Vol．35No．52016年9月JournalofZhejian浙江海洋学院学报gOceanUniversity(自然科学版(Natura)lScience)Sep．第,203516卷文章编号：1008-830X(2016)05-0436-05江海联运船舶艏部砰击性能研究邵珠峰，张吉萍，谢永和（浙江海洋大学船舶与机电工程学院，浙江舟山316022）摘要：考虑江海联运船舶大外飘、小型深的结构特征，研究了江海联运船舶艏部结构在砰击载荷作用下的力学性能。阐述了船舶砰击理论，将船舶艏部结构遭遇的砰击载荷分解成入水冲击压力、撞击冲击压力以及

2、甲板上浪载荷。针对江海联运的45000DWT散货船进行砰击的数值模拟，计算载荷包括不同航速下的舷外静水压力、艏外飘砰击压力以及甲板上浪。结果显示应力和变形受砰击载荷影响很大，很有必要对艏外飘结构进行相应的结构加强以及疲劳强度评估。关键词：江海联运船舶；艏部结构；砰击载荷；甲板上浪中图分类号：U661．4文献标识码：ASｌamming-ＲesistantPerfｏrmanceＲesearchｏnBｏwStructurefｏrＲiver-seaShipSHAOZhu-feng,ZHANGJi-ping,XIEYong-he(SchoolofNavalArchitectureand

3、Mechanical-electricalEngineeringofZhejiangOceanUniversity,Zhoushan316022,China)Ａbstract:Bowstructurestrengthofriver-seashipisresearchedunderslammingloadthinkingaboutthecharacteristicoflargerbowflareandsmallermoldeddepth．Slammingtheoryarediscussed,andslammingloadonbowstructureareresolvedinto

4、waterenterimpactpressure,collisionimpactpressureandgreenwaterim-pactpressure．Then,slamming-resistantperformanceofbowstructurefor45000DWTriver-seashipissimu-latedunderhydrostaticpressureandslammingloadwithdifferentvelocities．Resultsshowthatdeformationandstressareinfluencedgreatlybyslamminglo

5、ad,anditisnecessarytofocusonstructurestrengtheningandfa-tiguestrengthassessmentforflarestructure．Keywｏrds:river-seaship;bowstructure;slammingload;greenwater[1-2]船舶在恶劣海况中航行时，由于船波之间的剧烈相对运动，船体将频繁遭遇波浪砰击，局部结构可能会产生严重变形，导致结构产生极端应力和疲劳损伤，严重时可能影响船舶在海上航行的安全性。船艏收稿日期：2016-08-01基金项目：浙江省自然科学基金（LY14E090002

6、）；国家自然科学基金（51409232）作者简介：邵珠峰（1991-），男，山东滨州人，硕士研究生，研究方向：船舶与海洋结构物设计制造．E-mail：1049336760@qq．com通信作者：张吉萍．E-mail：zhangjiping@zjou．edu．cn第4期邵珠峰等：江海联运船舶艏部砰击性能研究437[3-4]部位是砰击现象的多发区域，砰击载荷作用时间短、幅值大，因而对结构的破坏作用非常大。船舶艏部[5][6]砰击问题包括艏底砰击，艏外飘砰击以及甲板上浪。船舶因为纵摇和升沉运动使底部露出波面，在底部重新进入波浪中时将发生底部砰击。船舶的艏外飘与来波相撞击时将发生艏外

7、飘冲击。与艏底砰击相似，艏外飘砰击会产生巨大的水动力并引发高频振动，而且艏外飘冲击作用时间更长，巨大的水动力砰击载荷覆盖整个艏部结构。甲板上浪则是当船舶穿行至入射波系的水面以下、水波破碎并冲到船舶甲板上形成甲板上浪，所产生的压力可以破坏甲板及其上部结构。与常规的散货船相比，因为具有大外飘、小型深的结构特征，更有必要对江海联运船舶进行砰击载荷作用下的力学性能研究。论文针对45000DWT江海联运散货船进行了艏部结构的抗砰击性能研究，并基于数值模拟结果提出了结构设计建议。1江海通达船45000DWT散货船是