浅谈耙吸挖泥船的结构设计优化.pdf

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1、第23卷第1期(总第133期)船舶V01．23No．12012年2月SHIP＆B0ATFebruary，2012[船舶结构]浅谈耙吸挖泥船的结构设计优化陈曙梅汪战军杨东亚(中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011)[摘要]设计中影响耙吸挖泥船结构构件的可变因素较多，故从设计后期的总纵强度校核人手，研究了船体不同位置结构的主要受力特点，并根据受力特点判断该处的可优化空间，提出耙吸挖泥船结构设计中需关注的几个问题，便于在开始设计时选取合理的主要构件尺寸，以达到控制空船重量之目的。[关键词】总强度；耙吸挖泥船；结构优化；重量控制[中图分类号]U674．31[文献标

2、志码]A[文章编号]1001—9855(2012)01-0029—04StructuraloptimizationofhopperdredgerCHENShu-meiWANGZhan-iunYANGDong—va(MarineDesign&ResearchInstituteofChina，Shanghai200011，China)Abstract：Manyvariablefactorsinfluencethestructuraldesignofhopperdredger．Basedongloballongitudinalstrengthevaluation，th

3、ispaperanalysestheforcesondiferentpartofdredgerstructureaswellasthestructuraloptimizationleeway．Somecriticalproblemsarepresented，whichwillhelptoselectrationalstructuredimensionatinitialdesignstageSOastocontrolthelightweight．Keywords：globalstrength；hopperdredger；structuraloptimization

4、；lightweightcontrol设计的优化对减轻重量、提高运行效率有重要意义。O引言大型耙吸挖泥船的结构设计复杂，本文仅从总强度校核的角度出发，以万方级别的耙吸挖泥船为例，剖耙吸挖泥船是一种灵活、稳定、效率高、应用范析了大型耙吸挖泥船的结构设计优化方向。围广的工程船．在我国航道疏浚与沿海吹填等工程中发挥了很大作用。从20o5年以来，已有一大批大1万方级耙吸挖泥船的总强度校核及型耙吸挖泥船相继建造并投入使用，这些船主要由仕昌日木蟹七。八研究所设计开发。在设计过程中。设计者不断总结经验，将设计进行优化，使中国制造的大型耙该船主尺度如下：吸挖泥船接近国际先进水平

5、⋯。垂线间长121．00m较之常规船型。耙吸挖泥船的结构设计更为复型宽B26．20m杂，与其他专业的配合也更为紧密，而船级社对结构型深D9．65m刚性的要求通常也高于常规船。耙吸挖泥船的船体挖泥吃水8．35m结构重量一般占空船重量的一半以上[2】，船体结构根据中国船级社《钢质海船人级规范2009)，船[收稿日期]2011—05—30；[修回日期】2011-06—27[作者简介】陈曙梅(1980-)，女，汉族，工程师，从事船舶与海洋工程结构设计工作。汪战军(1981一)，男，汉族，工程师，从事船舶与海洋工程结构设计工作。杨东亚(1977一)，男，汉族，高级工程师，

6、从事船舶与海洋工程结构设计工作。陈曙梅．等：浅谈耙吸挖泥船的结构设计优化1．3屈曲强度的校核总强度满足规范要求，且弯矩及剪力均有足够储备。见表3～表5。经过几年的优化。国内设计的大耙船结构重量表3受压板格屈曲强度校核与空船重量之比已逐步下降。从本船的总强度校核受压板格屈曲强度利用系数来看，该船的结构仍有优化空间，结构重量还可以进位置一步降低。结构重量的降低，有利于减轻空船重量，艉部中部艏部可保证和提高装载量，对大耙船有直接经济效益。泥舱甲板0．750．72O．60当然，导致总强度储备较国外设计同类船型较大的主甲板0-380．69O-35原因很多，诸如国内船东对使

7、用寿命的期望值、设计初期的弯矩剪力估算、高强度钢的使用比例以及与平台甲板0．120．120．16船体相连的疏浚设备重量控制等。泥舱围板纵壁0．400．88本文从船体强度的角度出发．根据船体各部分泥舱纵壁板0_310．65受力方式的不同，将船体结构分成三部分来讨论其优化设计的问题。舷侧外板10．270．650．492．1船中0．4／．的泥舱结构舷侧外板20．080．43泥舱结构是耙吸挖泥船重要的组成部分，用来双层底O．990．950．85装载约占排水量2／3的泥浆．底部设置了泥门，可以船底O．680．93O．68迅速卸泥。泥舱在一天经历的装、卸泥次数多达8～10次

8、，泥舱结构的主要受力见表