超规范散货船波浪载荷的直接计算
船体强度直接计算指南
! " ! " # 船舶静水载荷计算基于下述方法： （#） 重量曲线 将各项重量 （船体、 设备、 货物） 沿船长方向分解成梯形重 量分布块， 逐项叠加形成给定装载工况下的船体、 设备及 （ "） 。 货物重量曲线 ! 对于船长 #/*0 及以上的单边壳散装货船建议以肋距计算 重量分布曲线 ! （ "） 。 （!） 浮力曲线 基于船舶静水平衡条件， 求得船舶的平衡浮态 （以首吃水、 尾吃水表达） ， 进而求得沿船长分布的浮力曲线 （ 。 # "） （1） 剪力、 弯矩曲线 作用在 船 体 梁 上 的 静 水 剪 力 $（ （ % " ）和 静 水 弯 矩 & % "） 为：
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波浪力的计算
波浪力的计算需要两方面理论的支持：波浪运动理论及波浪荷载计算理论。
前者研究波浪的运动，后者在已知波浪运动的前提下计算波浪对水中物体的作用。
几种常用的波浪普： 1.P-M 谱Pierson 和Moskowitz适用于无限风速发在的波浪普。
国际船模水池会议（ITTC）推荐采用这一形式的波，故也称为ITTC波谱。
JONSWAP（Joint north sea wave project）.是一种频谱。
3.应力范围的长期分布模型：1.离散型模型，2.分段连续型模型，3.连续模型。
1. 离散模型:用Hs作为波高，Tz为波浪周期，定义一个余弦波。
然后用规则波理论计算作用在结构上的波浪力。
并用准静定的方法计算结构呢I的应力。
缺陷：没有将波浪作为一个随机过程来处理。
每一海况的应力范围只有一个确的数值。
因此又称为确定性模型。
2.分段连续型模型每一短期海况中，交变应力过程是一个均值为0的平稳正态过程。
综合所有海况中应力范围的短期分布，并得出各个海况出现的疲劳，就得到应力范围的长期分布，它的形式是分段连续的。
应力范围的两种短期分布模型：1.Rayleigh分布和Rice分布。
在某一海况中交变应力均值为。
应力峰值服从Rayleigh分布。
通过计算得出应力范围也服从Rayleigh分布。
3.在船舶及海洋工程结构疲劳可靠性分析中，希望应力范围的长期分布能用一个连续的分布函数来描述。
这就是应力范围长期分布的连续模型.最常用的就是Weibull分布。
4.有义波高：（significant wave height）所有波浪中波高最大的三分之一波浪的平均高度。
用Hs表示。
5.Stokes五阶波给出了波陡的量度（H/L）H/L越大，波就越陡。
当波高与波长的比值大到一定程度时，波会破碎。
6.波速=波长与频率的乘积 C=λ/T或者C=λf,其中f是频率。
或者T=2π/ω7.圆频率1.圆频率即2π秒内振动的次数，又叫角频率，和角速度的ω没有任何关系。
双舷侧散货船结构强度直接计算指南2004
{no MP}对于设计条件中没有多港装卸的散货船（MP：Multi-Port） （5） 注释：{允许所规定的空货舱组合 a, b, ……} （对于 BC-A 的散货船） 1.1.6 结构模型和载荷规定应能充分反映下述结构响应： • 纵向构件在局部载荷和总纵弯矩载荷作用下的应力； • 主要横向构件（包括横舱壁）的应力； • 主要构件的屈曲控制。 1.1.7 送审的直接计算技术文件应包括： (1) 所使用的图纸清单；
中国船级社
双舷侧散货船结构强度直接计算指南
GUIDELINES FOR DIRECT STRENGTH ANALYSIS OF DOUBLE SIDE SKIN BULK CARRIERS
2004
北京 Beijing
目录
第 1 章 总则 ............................................................................................................................................................. 1 1.1 一般规定 ...................................................................................................................................................... 1 1.2 定义 .......................................................................................................................................................... 2
散货船结构强度直接计算分析指南
散货船结构强度直接计算分析指南下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于SESAM的船体波浪载荷与结构强度直接计算方法研究
基于SESAM的船体波浪载荷与结构强度直接计算方法研究马英华;朱雨生;曹俊伟
【期刊名称】《中国水运》
【年(卷),期】2022()8
【摘要】随着海上任务的多样化,船体结构所受载荷变得复杂多样。
本文以某船为研究对象,基于三维线性势流理论建立水动力模型,运用等效设计波方法对其在典型工况作业下主船体和基座局部结构强度进行了计算,并按照相关规范中规定的强度标准对主要构件进行了强度评估。
结果表明,基于SESAM的船体波浪载荷与结构强度直接计算方法适用载荷复杂的船体强度计算。
【总页数】4页(P59-62)
【作者】马英华;朱雨生;曹俊伟
【作者单位】海装沈阳局驻大连地区某军事代表室;中国船舶重工集团公司第七二五研究所;中国舰船研究设计中心
【正文语种】中文
【中图分类】TV698
【相关文献】
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2.基于波浪载荷直接计算的三用工作船船体强度分析
3.斜波中的船体运动,波浪载荷在时域中的非线性数值计算方法的研究
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双体船波浪载荷预报与规范计算对比分析
基础科技22 船舶物资与市场0 引言一般来说，双体船由于片体之间流体相互作用会使其遭受的波浪载荷发生变化，其横向载荷如横向弯矩、扭矩等对双体船尤为重要，直接影响双体船的横向强度。
虽然国际上主要船级社均已给出了双体船的波浪载荷计算公式，但是人们对双体船波浪载荷的研究还不充分，相应的规范设计方法也不成熟，不同船级社给出的相同船舶的设计载荷之间的差别比较明显，给双体船结构强度评估带来困惑。
中国船级社（China Classification Society ，CCS ）钢制海船入级规范对于具有以下特征的双体客船、公务船，可按经验公式计算连接桥总横弯矩、总横扭矩、垂向剪力，亦可采用直接计算法确定上述载荷。
L ≤60 m ，L /D ≤15，B /D ≤3.5，b 1/B ≤0.4式中：L 为船长，m ；B 为船宽，m ；D 为型深，m ；b 1为连接桥宽度，m 。
本文选取3艘双体客船，采用DNV-GL Sesam 软件下的Wadam 模块进行波浪载荷预报，用以对比波浪载荷直接计算与CCS 钢制海船入级规范[1]回归公式的区别。
1 计算方法及相关软件介绍在船舶与海洋工程领域，目前最常用的水动力分析方法有Morison 公式、切片理论以及三维面元法（三维辐射绕射理论）。
在进行水动力分析时，通常按照构件与波长的相对大小将构件分为小尺度结构物与大尺度结构物。
对于大尺度结构物，惯性力和绕射为为主要分量，此要要采用辐射绕射理论进行求解。
Wadam 为DNV-GL 旗下Sesam 软件中基于绕射理论与Morison 公式，可以对任意形状的固定式或浮动式结构物进行双体船波浪载荷预报与规范计算对比分析欧书博1，孙元璋1，岳兴华2（1.招商局金陵船舶（威海）有限公司，山东 威海 264200；2.中国船级社大连分社，辽宁 大连 116013）摘 要 ：应用DNV-GL Sesam 软件对3艘双体船进行波浪载荷预报，以对比双体船连接桥总横弯矩、总横扭矩、垂向剪力规范值与预报值的区别。
超大型LNG船晃荡压力直接计算法
布 图 Ｎｏ ３ Ｎｏ ．２ ０ ） ； ２ ． ４（ ｖ ０ １ （ ）从 Ｏ （ 浪 ） １ ０ 。顺 到 ８。
（ 浪 ） 每 隔 １。共 １ 迎 ， ５， ３个 浪 向 角 ； ３ （ ）从 ０ １ ａ ／ ．ｒｄｓ 到 １８ａ／ ， ｌ ． ｒｄ ｓ 共 ８个 波 浪 频 率 ； ４ （ ）该 船 设 计 航 速 为 ２ ｋ ， ７ 的 设 计 航 速 作 为 计 算 航 速 ； ５ ０ｎ 取 ５ （）
高 度 时舱 内液 体 的 固有 频 率 （ ， 择 以上 可 能 发 Ｔ ）选 生 共振 情况 的工况 ， 虑到 液体 晃荡 的非 线性 影 响 ， 考 达 到共 振 的实 际 值 与理 论 计 算 值 有 所 偏 离 ， 因而 选 取使 船舶 运 动 周 期 范 围 处 于 ０ ８ ～ １ ２ 内的工 ． ．Ｔ 况 进行 分析 ｕ 。另外 ， Ｊ 有些 工 况具 有 较 高 的波 高 ， 船
考 虑舵 、 舭龙 骨 及船 体表 面对 船 舶运 动 的 阻尼 作用 ，
取 海 水 粘 性 阻 尼 为 临 界 阻 尼 的 １ ［ ； ６ Ｏ （ ）一 号 舱 的 尺 度 较 小 ， 由液 面 也 比较 小 ， 结 构 形 式 比 其 他 自 其 舱 有所 加 强 ， 据文 献 ４ 认 为 二 号舱 的晃荡 压 力最 根 ， 危 险 。因此 ， 文 选取 二 号舱作 为 分析 舱 。 本
舶 在 这 些 工 况 下 的 运 动 幅 值 较 大 ， 可 能 产 生 较 大 也
２ ＬＮＧ 船 运 动 分 析
Ｉ 船 液 舱 的晃 荡 压 力 是 由 于 Ｌ ＮＧ ＮＧ 船 在 波 浪 中 的 运 动 激 励 起 来 的 ， 了 深 入 分 析 液 舱 的 晃 荡 压 为
该船 的主尺 度如 下 。
非常规主尺度比的海船波浪载荷计算
行直接计算是必要的。
关 键 词 IA C S ;非 常 规 主 尺 度 比 ；直 接 计 算 ；波 浪 载 荷 ;长 期 预 报
中 图 分 类 号 U 661.43
文献标志码 A
Wave Load Calculation for Ships with Unusual Ratio of Main Dimension
李英伟： 非常规主尺度比的海船波浪载荷计算
化[1] 。在 考 虑 船 体 结 构 总 纵 强 度 的 问 题 时 ，目前各 大 船 级 社 在 波 浪 载 荷 的 计 算 上 要 求 基 本 一 致 ，即采 用 IA C S推荐的经验公式计算法或利用水动力学对 环 境 载 荷 进 行 直 接 计 算 。使 用 经 验 公 式 有 条 件 限 制 ，以 C C S 规 范 为 例 ，需 同 时 满 足 以 下 4 个条件: (1)L /B > 5 ，（2)B /D < 2 . 5 ，（3)Cb> 0 . 6 ，（4)L < 500 m。若 上 述 条 件 有 1 个 不 满 足 ，则需根据规范要 求进行直接计算。本文以一艘主尺度不满足上述要 求 的 油 驳 为 例 ，在 总 纵 强 度 计 算 中 ，对 波 浪 载 荷 进 行
LI Yingwei (Shanghai Hansail Marine and Offshore Design Co. , Ltd. , Shanghai 200023, China)
Abstract Taking a typical oil barge with unusual ratio of main dimension as the research
object, the wave load calculation is carried out by direct calculation method and the results ob tained are compared to the traditional empirical formula method. The calculation results show that the ratio of wave bending moments of former to later is about 1. 4 , and the ratio of wave shearing force of former to later is about 1 .5. A large number of calculations indicate that the direct calculation results are bigger than formula method results. It's necessary to calculate the wave load using direct calculation method for the ships with unusual ratio of main dimension.
波浪作用力公式介绍
本条适用于在堤前半波长或远处破碎的波 浪对海堤作用力的计算， 浪对海堤作用力的计算，也即是远破波波浪 力的计算； 力的计算；本条采用大连理工大学的远破波 试验公式， 试验公式，因为通过与国内外各种有代表性 的计算方法进行了比较， 的计算方法进行了比较，表明此法考虑的因 素比较全面，能较正确地反映波陡和底坡对 素比较全面， 波力的影响，与实验结果比较符合。 波力的影响，与实验结果比较符合。 墙前为波谷时的远破波作用力计算图式，系 墙前为波谷时的远破波作用力计算图式， 参照日本港口设施技术标准和国内一些实验 成果给出的。 成果给出的。
G.2.3 作用于如下图的斜坡式海堤顶部胸墙 上的波浪力，当无因次参数ξ 上的波浪力，当无因次参数ξ≤ξb时，可按下 列公式计算。 列公式计算。 本条公式介绍了波峰作用时胸墙上平均压力 强度、胸墙上的波压力分布高度、单位长度 强度、胸墙上的波压力分布高度、 胸墙上的总波浪力、 胸墙上的总波浪力、胸墙底面上的波浪浮托 力的计算公式。 力的计算公式。
p2 = k1k2 pγH
3
1 2 4 5
α
图G.2.2 斜坡护面平板的波压力分布图
首先确定：最大波压力 作用点2的垂直坐 首先确定：最大波压力p2作用点 的垂直坐 标z2（m）： ）：
1 z2 = A+ 2 1− 2m2 +1 ( A+ B) m
(
)
其次确定各压力转折点离点2的距离及各点 其次确定各压力转折点离点 的距离及各点 的波压力p：可由《规范》有关规定确定。 的波压力 ：可由《规范》有关规定确定。 注意： 即为波浪在斜坡上的爬高， 注意：z3（m）即为波浪在斜坡上的爬高，是 压力零点。 压力零点。
ps =γK1K2H
静水面以上、以下的波浪压力强度按《规范》 静水面以上、以下的波浪压力强度按《规范》 有关规定计算。 有关规定计算。 波谷作用时波浪力计算： 波谷作用时波浪力计算：
基于ANSYS平台的散货船风载荷计算方法
4天津航海2020年第1期间域上的连续流场；二是将这些离散点上各个变量 按照一定的规则方式进行组合，从而建立变量之间 相互关系的方程组；三是通过迭代的方式求解方 程，得到流场中变量的近似值。
本文所采用的FLUENT 模块是目前国际上比较流行的商用CFD 软件包。
1.2相对风向角的定义如图1所示，G 表示船舶的纵向分力，船尾方 向为正，/^表示船舶的横向分力，右舷方向为正，M 为转船力矩，图示方向为正。
风载荷计算中的相 对风向角定义为船尾方向与风向的夹角。
由于船体 两边结构对称，所以仿真模拟船舶半侧的相对风向 角即可获得全船的风载荷信息，并且间隔角度为 10°进行一次仿真计算。
采用船舶旋转风场静止的 方法调整相对风向角，模拟不同方向风向角对船舶 的作用[41。
py/相对风向角引目海上大风威胁航行船舶的安全，造成船舶翻沉 事故。
船舶进港前在锚地锚泊时，如果遇到大风天 气，海面的风向、海流及风流合力也是造成走锚、 碰撞甚至引发连锁事故的主要原因。
在海难事故 中，88%出现在恶劣天气条件下，大风影响约占 66%。
船舶承受风载荷是船舶设计、运营安全等方 面考虑的重要因素之一。
风载荷计算的方法目前有 风洞实验、数值风洞仿真计算、规范及经验公式。
风洞实验虽然有效，但需要较高费用、周期长且存 在尺度效应。
规范及经验公式可以粗估风载荷大 小，但计算的精度和适用的船型都存在局限性。
数 值风洞仿真实验采用ANSYS ，A B A Q U S 等CFD 计算流体动力学仿真软件对船舶的风载荷进行仿 真计算，对实船工作具有较高的指导意义f 1]。
1 CFD 风载荷计算原理 1.1 CFD 方法C FD 是流体力学和计算机科学相互融合的一 门新兴交叉学科，它从计算方法出发，利用计算机 快速的计算能力得到流体控制方程的近似解，因其 实用性强而得到越来越多的研究和应用[2]。
C FD 计 算流体动力学主要思路为：一是将一个连续的流体 计算域进行离散化，用离散化得到集合近似代替空____________________________________ 图1船舶相对风向角示意图收稿曰期：2019-12-12 2风载荷数值仿真方法作者简介：孙嘉蔚（I "5- >，女，天津市人，硕士，研究方向：采用A N SY S 软件平台上的Fluent 模块进行风船舶仿真技术。