船体尾压浪板砰击载荷分析
砰击载荷作用下双体船强度计算方法研究
（ １ ． Ｎ ｏ ． ９ ２ ９ ４ １ Ｕｎ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｐ Ｌ Ａ ， Ｈ ｕ ｌ ｕ ｄ ａ ｏ １ ２ ５ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｈ ａ ｒ ｂ ｉ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，
（ １ ． 中国人 民解 放 军 ９ ２ ９ ４ １ 部 队 ，辽 宁 葫 芦 岛 １ ２ ５ ０ ０ ０ ；２ ． 哈 尔滨 工程 大 学船 舶 工程 学 院， 黑龙 江 哈 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ０ ０ １
摘 要 ：舰船 的砰 击载荷与结构 响应 的研 究一直备受关注 。对 于双体船来说， 砰击 按部位可分为底部砰击 、外
飘 砰 击 和 甲 板 上 浪 ，和 连 接 相 邻船 体 的 甲板 下 侧 ， 即湿 甲 板砰 击 。 目前 对 于双 体 船 的砰 击 计 算 还 不 完 善 ， 因此 对 于 该 船 型 的砰 击 研 究 十 分 必 要 。本 文 分 别 利 用 规 范 计 算 和直 接计 算 的 方 式 ，对 砰 击 载 荷 作 用 下 双 体 船 强 度 影 响进 行 研 究 。规 范 计 算 主 要 基 于 中 国船 级 社 规 范 计 算 砰 击 载 荷 ，直 接 计 算则 是 通 过 线 性 势 流 理 论 预报 船 波 相 对 速 度 ，借 助 相
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｃ ａ ｔ ａ ｍａ ｒ ａ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｓ ｕ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｌ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ａ ｄ
集装箱船波浪载荷荷载特性研究
集装箱船波浪载荷荷载特性研究秉持着“物流行业是现代工业的基础”这一观点，集装箱船作为现代化物流运输的代表，广泛应用于全球货运。
对于这种海上运输工具来说，荷载特性显得尤为重要。
本文将探讨集装箱船波浪载荷荷载特性研究的相关问题。
1. 载重量集装箱船的荷载能力是其最重要的特性之一。
在设计和建造一艘集装箱船时，需要考虑诸如船身形状、材质、承载能力和稳定性等方面的因素。
而船只承载的货物类型和重量也是影响其荷载能力的关键因素。
根据世界海运协会(WSC)发布的数据显示，目前全球容量最大的集装箱船是中远海运集团的“中远航运永济号”，其载重量可达23,756标准箱容量(TEU)。
不过，载重量越大，则对船只的稳定性和造价要求就越高。
2. 波浪频率在研究集装箱船荷载特性时，需考虑波浪频率。
海洋波浪是由风和海浪之间的相互作用所产生的，会给集装箱船带来振动和动态载荷。
这些力量有时会给船只和船上的货物带来损失，甚至会导致灾难性的事故。
因此，通过研究波浪频率，可以更好地掌握集装箱船波浪载荷的特性。
当船只受到波浪的影响时，可以计算其所受的垂向和横向荷载等数据，以便风险管理人员更好地预防和控制潜在的风险。
3. 船只的结构集装箱船的结构也是影响其荷载特性的重要因素。
根据国际船级社(LR)的研究报告，在设计和建造一艘船只时，设计师需要剖析船只受载构件的实际荷载情况和应力分布。
因此，结构设计要适合船只所承载的荷载，并需考虑载荷对船只的影响。
集装箱通常用来承载重量较大的项目或货物，所以船只的结构设计需要遵循严格的要求。
需要考虑到的一些要素包括船体强度、焊接质量、船体弯曲和扭转等参数，以确保集装箱船能承受各种海况和荷载。
4. 船只的稳定性与船只的结构密切相关的是其稳定性。
集装箱船对稳定性的要求非常高，这是保障货物和人员安全的基础。
稳定性指的是船只能够牢固地站立在水面上，不会出现倾覆或者不平衡的现象。
船只的稳定性能力受到诸多因素的影响，例如载重量、重心、操纵能力、海况等等。
砰击对大型船舶波浪载荷的影响研究
58卷第2期（总第222期) 2017年6月中国造船SHIPBUILDING OF CHINAVol.58 No.2 (Serial No. 222)Jun. 2017文章编号：1000-4882 (2017) 02-0060-08砰击对大型船舶波浪载荷的影响研究夏齐强、朱韬\胡嘉駿2(1.海军装备研究院，上海200235; 2.中国船舶科学研究中心，无锡214082)摘 要随着船舶向大型化发展，各船级社规范提供的船舶波浪载荷计算公式并不能充分表征与其密切相关的因 素。
大型船舶一般具有超规范船长、大艏部外飘结构、较高航速等特点，容易导致舰船砰击现象的发生，它是船舶设计波浪载荷确定的重要因素。
以某大型船舶为对象，依据C C S规范、G J B/Z119指导性技术文件、船体结构设计准则计算方法，用实例计算分析了船舶波浪设计载荷。
利用模型试验的方法研究了大型船舶波 浪载荷与砰击载荷组合特征的变化，分析了船舶外飘角和刚度变化对砰击载荷的影响。
研究结果可为大型船 舶波浪设计载荷的合理确定提供参考，也可为相关船舶波浪载荷标准规范的制修订提供借鉴。
关键词：大型船舶；波浪载荷；砰击中图分类号：U661.1; U662.1 文献标识码：A〇引言在船舶结构总强度预报分析中，波浪载荷的大小将直接影响船体结构件尺寸的选取。
合理确定波 浪载荷，是能否正确评定船舶结构安全性的基础和关键。
为了便于在船舶设计阶段快速预报船舶波浪 载荷，各船级社规范[1_5]中提供了一套简单实用的经验公式进行计算，但这些经验公式仅表示了波浪载 荷与船长、船宽以及方形系数之间的关系，有一定的适用范围，比如船长、长宽比、方形系数等参数 要满足一定的范围才有效。
随着船舶海洋工程技术的迅猛发展，船舶的吨位和性能均急剧提升，水面 船舶设计逐步大型化，传统规范的经验公式对于大型船舶设计波浪载荷计算误差较大，尤其是对于具 有超规范船长、大艏部外飘、较髙航速等特点的细长型船舶，未能充分考虑砰击的影响，不能真实反 映船舶设计波浪载荷特征。
船舶强度研究中的几个问题
1 前言
船舶砰击动力屈曲、船舶总极限强度以及爆炸载荷作用下舰船加筋板的变形和破损是目前船舶强度研究中值得注意的3个论题。本文就这3个论题的研究现状作简要的评述，并对开展进一步的研究提出一些新的观点。
2 船舶砰击动力屈曲
关于船体上甲板的动力屈曲问题，早在本世纪50年代就己提出。90年代以来，国内的一些学者对这一论题进行了较为广泛的研究，并得出了一些重要的结论。
2．1 船舶砰击动力屈曲研究的历史概况
1966年，Heller和Kammerer［1］对美国LakeChamp1ain号和Ticonderoga号两艘航空母舰的海损事故作了深入的分析研究。这两艘航空母舰因遭遇恶劣海况，致使直接遭受波浪冲击的艏部外发生严重损坏。同时，位于航母肿部的机库甲板出现明显的屈曲损坏，双层底结构亦出现了同样的损坏。分析表明：传统的准静态总纵强度计算方法己不可能正确预报此类破坏现象，亦即必须计及波浪载荷的动力作用。引起船舶舯部甲板屈曲破坏的主要因素是砰击振动引起的冲荡应力（Whippingstress）。冲荡应力与波浪应力的叠加引起了船体上甲板的屈曲破坏。之后，美国海军特地安排了另一艘姐妹舰Essex号在相同的航区、相似的海况下进行实船测量试验。由于剧烈的艏部外飘砰击引起该舰强力甲板严重损坏。典型的实船测量记录如图1所示。由图1可知：船体构件的应力记录曲线可理解为以波浪遭遇频率变化的波浪应力曲线上叠加上一个以船体梁一阶自振频率变化的高频冲荡应力。冲荡应力的量值有可能达到甚至超过波浪应力的水平。
武汉造船
WUHAN SHIPBUILDING
1999年 第3期 No.3 1999
船舶强度研究中的几个问题
摘 要 提出了船舶强度研究中值得注意的凡个问题：①船舶砰击动力屈曲，②船舶总极限强度：③爆炸载荷作用厂舰船加筋板的变形和破损。评述己有的研究成果，提出新的观点。
关于作用在船舶上的几种波浪载荷的区别
关于作用在船舶上的几种波浪载荷的区别
通常对于在海上航行的的船舶或者作业的浮式平台而言，由于波浪所引起的载荷是不可忽视的。
并且是在初始设计时就必须考虑到的危险载荷状况。
但是波浪对于海上结构物的影响并不单只是简单的波浪力。
而是由于波浪所诱发的各种载荷。
通常来说，会有以下几种典型的影响： 1. Acceleration (加速度)
通常由于波浪的影响，船舶会发生横、纵摇。
从而对船上的结构产生一定的惯性载荷。
在对船舶的初始设计乃至之后的局部结构加强都必须考虑由于横、纵摇产生的加速度的影响。
2. Slamming (砰击)
波面与船底或因艏外飘以及甲板上浪发生的严重冲击，导致船体总振动的现象。
3. Wave on deck / Green water impact (甲板上浪)
通常指当船舶遭遇波浪,来波作用于船体并超越干舷,海水冲上甲板的现象。
4. Breaking wave (碎波)
5. Liquid sloshing in tanks (液舱晃动)
6. Wave bending moments and shear forces。
砰击载荷作用下气垫船船底结构瞬态响应分析
关 键词 ： 气垫船 ； 砰 击载荷 ； 悬挂式 结构 ； 切 口式结构 ； 瞬 态 响 应 中图分类 号 ： Ｕ ６ ６ １ ． ９ ４ ３ 文 献标识 码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ４ ０ ４ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ７ ６ ４ ９ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ３ ． ０ ０ ５
（ 哈 尔滨工程 大 学 船 舶 与海 洋工程 力 学研 究所 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要 ： 采用有 限元计算软件 Ｍ Ｓ Ｃ ． Ｐ ａ ｔ ｒ ａ ｎ 对某气垫船 首部船底 结构进行 瞬态 响应分析 ， 对加筋 板悬挂 式结
构 及 常 规 切 口式 船 底 结 构 分 别 建 立 有 限 元模 型 ， 计 算 ２种 船 底结 构在 受波 浪砰 击 载 荷 下 的瞬 态 响 应 特 征 ， 从 其 局 部 强 度 和局 部 振 动 特 性 对 比分 析 得 到 抗 砰 击 效 果 较 好 的气 垫 船 船底 结构 ， 为 该 型 艇 的 结 构设 计 提 供参 考 。
ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｆ ｉｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ Ｐａ ｔ ｒ ａ ｎ ． Ｔｈ ｅ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｂｏ ｔ ｔ ｏ ｍ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ａ ｉ ｒ
（ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｎａ ｖ ａ ｌ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｏ ｃ ｅ ａ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ， Ｈａ ｒ ｂ ｉ ｎ
船体结构局部强度设计中的砰击载荷确定方法
船体结构局部强度设计中的砰击载荷确定方法
王辉
【期刊名称】《中国造船》
【年(卷),期】2010(051)002
【摘要】在分析船舶砰击载荷力学特性的基础上,首先对各种船体砰击载荷设计方法进行比较和开展了压力不均匀系数的研究.然后从工程实用的角度出发,引入和扩展了砰击压力"折减系数"的概念,将砰击压力转化为与结构应力响应等价的均布静压力,使结构仍可按静力强度计算方法来进行设计和校核.在此基础上,提出了船体结构局部强度设计中确定砰击载荷的思路,给出了在砰击载荷作用下各种局部结构强度计算的方法与步骤.通过实例应用和分析,验证了方法的实用性.该方法可应用于船体局部结构的设计实践.
【总页数】10页(P68-77)
【作者】王辉
【作者单位】中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082
【正文语种】中文
【中图分类】U661.44
【相关文献】
1.砰击载荷作用下船首结构的规范设计对比研究 [J], 陈永兵;迟诚;田喜民;朱青淳
2.船体典型结构局部强度考核试验模型设计 [J], 王军;孙丰;陈舸;祝祥刚
3.船体结构砰击总体载荷理论研究综述 [J], 汪雪良;杨鹏;顾学康;胡嘉骏
4.舰船主船体结构设计载荷及目标安全指数 [J], 卢镇光;束长庚
5.砰击载荷作用下船体局部结构优化设计 [J], 司海龙;蒋彩霞;赵南
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基于砰击载荷的船体梁可靠性分析
动
与
冲
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基 于 砰 击 载 荷 的 船 体 梁 可 靠 性 分 析
施 兴华 张 ，
（ ．江苏科技 大学 船舶 与海 洋工程学 院， １ 镇江
婧 徐定海 王 ， ，
善
２２ ０ ； ．哈尔滨工程 大学 建筑工程学 院 ， １０ ３ ２ 哈尔滨 １０ ０ ）பைடு நூலகம்５ ０ １
（） ３
式 中 ：— — 船 体 振 动 阻 尼率 ； —— 垂 向两 节 点 的 振 动频 率 。 —— 砰 击诱 导弯 矩 的幅值 ， 与砰 击 强度 有关 ， 服从 指数 分 布为
（＝ｅ 吉ｐ ） ｘ
１２ 波 浪诱 导弯 矩 的概率 模型 ．
）
（ ４ ）
式 中 ：ｔ —— 与船 和波相 对运 动有 关 的参数 。 Ｏ 、
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ７一ｌ —１ 修 改 稿 收到 日期 ：０ ７—１ １ ２ ２０ ２—１ １
第一作者 施兴华 男 ， 博士生 ，９ １年生 １８
波浪是船舶在其寿命期 内的主要环境条件。无论 是船 舶 的运 动 、 用 在 船 体 上 的外 部 载荷 还 是船 体 的 作 强度 都 与其周 围的波 浪情 况 有 着 密切 的关 系 。对 于 给 定 的海洋 气 候 状 况 ， 面 的起 伏 高 度 可视 为平 稳 窄 带 海 Ｇ ｕｓ 程 。作为 船体 线性 系 统对 海 浪 的 响应 ， 浪 诱 ａｓ 过 波 导弯 矩 ，ｔ亦 为 平 稳 窄 带 Ｇ ｕｓ 程 。假 设 波 浪 诱 （） ａｓ 过 导弯 矩超 过 某 一 给 定 水 平 的事 件 遵 循 泊 松 规 律 ， 在 则
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２ ０ １ ５年 ２ 月
舰
船
科
学
技
术
Ｖｏ １ ． ３ ７， Ｎｏ ．源自２ Ｆｅ ｂ．，２ ０１ ５
Ｓ ＨＩ Ｐ Ｓ ＣＩ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨ Ｎ０Ｌ０ＧＹ
船 体 尾压 浪板 砰 击 载 荷 分 析
司海 龙 ， 虞 昊 ， 李政 杰， 耿彦超 ， 胡嘉 骏
关键 词 ： 尾 压浪 板 ； 砰 击压 力 ； 砰 击 压 力 系数
中图分 类号 ： Ｕ ６ ６ １ ． ７ ３
文献标 识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２—７ ６ ４ ９ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２— ０ ０ １ ９— ０ ５ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ４ ０ ４ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２—７ ６ ４ ９ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ０ ４
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｈ ｉ ｐ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｗｕ ｘ ｉ ２ １ ４ ０ ８ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｄ ｏ ｓ ｏ ｍｅ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ａ ｂ ｏ ｕｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｌ ａ ｍｍ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｖ ｅ ｓ ｕ ｐｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ
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（ 中国船舶 科 学研 究 中心 ， 江 苏 无锡 ２ １ ４ ０ ８ ２ ）
摘 要 ： 本文 针对 尾压 浪板 入水砰 击 压力 开展 研究 ， 分别用 Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ 和Ｄ ｙ ｔ ｒ ａ ｎ软件 计算 其 人水 砰 击 载荷 。
本 文首 先在不 同的有 限元模 型 中计算 尾压 浪板 以 １ ０ ｍ／ ｓ 入水 时 的砰 击 压 力 ， 选 择 具 有 合 理 网 格 尺 寸 的 有 限 元 模型， 进 而避 免 了网格 尺寸对 计 算 结 果 的 影 响 ； 接 着 分 别 计 算 了 尾 压 浪 板 以 不 同 速 度 入 水 时 所 受 到 的 砰 击 压 力， 二者计 算 得到 的砰击 压力 系数 与我 国规 范给 出的结果 较 为吻 合 ， 对 于 船 舶 尾 压 浪 板 砰 击 载 荷 的 选 取 具 有 一 定 的参 考意义 。
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ． Ｔｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｇ ｒ ｉ ｄ Ｓ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｏ ｆ ｓ ｌ ａ ｍｍ ｉ ｎｇ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ．
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