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船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與安全問題探究

發(fā)布時(shí)間:2018-06-22 來源: 美文摘抄 點(diǎn)擊:


  摘 要:在針對(duì)船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與安全問題進(jìn)行研究分析的時(shí)候,由于其所涉及的技術(shù)參數(shù)比較多,所以整個(gè)流程會(huì)比較繁瑣,為了強(qiáng)化工作人員的認(rèn)識(shí),本文通過對(duì)船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和安全問題,展開深入化的分析探討,其目的就是為了對(duì)船體安全方面的內(nèi)容提供一些理論保障,盡可能地延長船舶的使用年限,希望能夠起到積極的參考作用。
  關(guān)鍵詞:船體;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;安全問題;探究
  在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,工作人員所追求的最終目標(biāo)就是為了提升船體的承載水平,并保障其強(qiáng)度和安全性,與此同時(shí),還需要確保最終所支付的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用可以在可承受的范圍之內(nèi)。在針對(duì)船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與安全問題進(jìn)行研究的時(shí)候,如果僅僅使用傳統(tǒng)的計(jì)算方法,那么不僅會(huì)造成理論與實(shí)際的脫節(jié),同時(shí)還會(huì)使整個(gè)船體設(shè)計(jì)工作變得更為復(fù)雜化。所以為了改善這種窘迫的設(shè)計(jì)問題,工作人員不妨利用有限元法,設(shè)定基礎(chǔ)的工作前提,對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,以及計(jì)算內(nèi)容提供較為便捷的操作方法。如此一來,在提升工作效率的同時(shí),也可以完善之前工作中的各種弊病。
  1.船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析法
  1.1基本理論
  在對(duì)船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,主要是利用有限元分析的方法,將船體離散成為單一化的點(diǎn)模型,然后再對(duì)這些結(jié)構(gòu)展開進(jìn)一步的分析,由于這些獨(dú)立點(diǎn)數(shù)量存在著限制,所以也將其稱之為是有限元。在實(shí)際計(jì)算的過程中,針對(duì)有限元的處理內(nèi)容,可以將其分為預(yù)處理、建模分析這兩個(gè)程序。通過有限元分析方法,對(duì)于船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模計(jì)算時(shí),主要是在符合船體材料幾何、非線性變形的條件下,獲得船體能夠承受的載荷情況,并將所得到的結(jié)果設(shè)定為安全強(qiáng)度的基礎(chǔ)條件。然后,在利用這些內(nèi)容求出船體安全大小,以及相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容,當(dāng)然,在執(zhí)行這個(gè)過程的時(shí)候,還應(yīng)該對(duì)數(shù)值建立模型的時(shí)間、代價(jià)做出合理的評(píng)估。在獲得離散點(diǎn)等待解答變量之后,可以借助插值的方法,將總體場函數(shù)的內(nèi)容進(jìn)行擬合,在對(duì)離散點(diǎn)進(jìn)行增多的過程中,可能會(huì)延長求解的時(shí)間,所以也應(yīng)該增強(qiáng)模型計(jì)算的精準(zhǔn)度。
  1.2建立模型要素
  在對(duì)有限元這種方法進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候,需要正確認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)性的要求,也即是根據(jù)求變量的內(nèi)容,掌握相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容,確定受力荷載,并清楚理解有限元網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)坐標(biāo)信息。在利用這種方法進(jìn)行建模的時(shí)候,要按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容執(zhí)行:首先,要達(dá)到模型平衡的要求。在船體結(jié)構(gòu)總體,以及對(duì)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)進(jìn)行受力分析的時(shí)候,要確保其處在一個(gè)靜態(tài)受力平衡的狀態(tài);其次,建立模型時(shí)一定要掌握基礎(chǔ)性的要求。這項(xiàng)內(nèi)容包括有總體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)要求、離散點(diǎn)單元的基本要求;最后,還應(yīng)該按照規(guī)律化的形式分布計(jì)算網(wǎng)格,根據(jù)應(yīng)力分散的實(shí)際性情況,就元點(diǎn)的受力特性,展開更為詳細(xì)的論證。
  2.船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算方法
  2.1有限元模型
  針對(duì)船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候,可以采取直接的計(jì)算方法,結(jié)合船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析內(nèi)容,根據(jù)有限元的結(jié)果展開運(yùn)算。在具體實(shí)施的過程中,有限元分析法主要是由整體、部分這兩塊內(nèi)容構(gòu)成。在實(shí)際的應(yīng)用上,整體分析模型需要較大的計(jì)算量,但是其受力荷載等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)值的準(zhǔn)確度較高,并且所得到的結(jié)構(gòu)內(nèi)容,和真實(shí)水平比較接近;而采取部分分析模型的時(shí)候,其建立模型所需要的計(jì)算量相對(duì)較低,但是也存在著疏漏的問題,尤其是在基礎(chǔ)要求下,其和總體內(nèi)容存在著誤差問題。隨著船體結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜化,其整體尺寸也在不斷提升,研發(fā)新型船舶,勢必需要設(shè)計(jì)出更為新型的結(jié)構(gòu)類型。
  2.2建立模型要素
  在建立模型的過程中,必須要對(duì)船體的工況展開合理的計(jì)算。使用滿載、壓載的情況,對(duì)不同波浪狀態(tài)進(jìn)行考慮,并且在船體頂推形態(tài)中,還需要對(duì)船體的多種工況進(jìn)行考慮。在應(yīng)用計(jì)算模型的過程中,需要對(duì)貨物的壓力、船體的重量,以及弦外水壓力這些情況進(jìn)行考慮,利用不同的情況,選擇合理的荷載計(jì)算方法。還有,就是在應(yīng)用計(jì)算模型的時(shí)候,還需要對(duì)外力均衡調(diào)控的關(guān)系予以控制。由于在工作中,外部因素會(huì)造成多種突發(fā)情況,所以當(dāng)處在不均衡外力的狀態(tài)下,利用有限元計(jì)算方法,仍舊能夠?qū)Υw應(yīng)力、單位點(diǎn)位移的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握。還有一點(diǎn)需要注意,在實(shí)際應(yīng)用中,由于外力存在著一定的差別,結(jié)果可能不是十分的準(zhǔn)確。
  3.船體結(jié)構(gòu)安全問題的分析
  在船舶管理的問題上,工作者需要對(duì)船體結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度的內(nèi)容給與高度重視,避免船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生意外,這也是確保船體結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵。針對(duì)船體結(jié)構(gòu)安全方面的內(nèi)容,一定要重視結(jié)構(gòu)檢查工作,關(guān)注相應(yīng)的細(xì)節(jié)問題,控制好頻次管理。
  在檢查的過程中,如果發(fā)現(xiàn)船體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)老化狀態(tài),那么其腐蝕性超出限制的問題也會(huì)逐漸的暴露出來,并且很難對(duì)其內(nèi)在原因進(jìn)行徹底的查明。所以工作人員在面對(duì)這方面的問題時(shí),一定要抱有高度敬業(yè)的精神,認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)的檢查手段,及時(shí)發(fā)現(xiàn)船體結(jié)構(gòu)方面存在的隱患,盡量做到防患于未然。當(dāng)然,在船舶管理上,船長和大副應(yīng)該保持一致的看法,按照船體管理部門的規(guī)定,每次航前進(jìn)行一次船體檢查工作。
  航次檢查的工作內(nèi)容,就是每個(gè)航次掃艙時(shí)期,都需要對(duì)艙內(nèi)的焊縫、板材、零件進(jìn)行細(xì)致的檢查。針對(duì)高邊柜的內(nèi)容,可以進(jìn)行抽樣調(diào)查,不超過半年,要覆蓋全部的高邊柜,并且所需要的涂水艙漆必須要進(jìn)行合理的保存。像針對(duì)艙口平面、甲板、圍板等容易腐蝕的部位,要定期地進(jìn)行巡檢,發(fā)現(xiàn)安全問題,在第一時(shí)間做出處理。與此同時(shí),船舶上的每一名工作人員,都需要樹立相應(yīng)的安全責(zé)任意識(shí),船舶管理者要定期組織召開安全培訓(xùn)會(huì)議,向工作人員就船體結(jié)構(gòu)的非正常情況進(jìn)行分析,引導(dǎo)工作人員參與到防范工作之中,就船體結(jié)構(gòu)巡查工作中發(fā)現(xiàn)的不良問題,進(jìn)行及時(shí)有效的防范,確保船體的安全行駛。
  結(jié)語
  總而言之,在船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與安全問題的研究上,工作人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況,對(duì)船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的計(jì)算內(nèi)容,進(jìn)行合理化的應(yīng)用,并結(jié)合實(shí)際情況,做出必要的創(chuàng)新。還有,針對(duì)安全問題,需要對(duì)船舶展開合理有效的管理,提升船舶的經(jīng)濟(jì)效益,盡可能延長其使用年限,這樣在降低船舶安全事故發(fā)生率的同時(shí),也可以為我國航海運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展,貢獻(xiàn)出一份力量。
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