1、毕业论文（设计）开题报告课题名称： 50M 甲板货船结构强度设计 学 院： 船舶与建筑工程 专 业： 船舶与海洋工程 年 级： A08 船舶（1） 指导教师： 学生姓名： 学 号： 起迄日期： 毕业论文（设计）开题报告一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义：甲板货船主要是指甲板上运输干、杂、散装货物，中部仅设有小的舱口、人孔的自航货船，具有载货甲板开敞，卸货方便的特点，比较适合于载运包装、干杂、大件及沙石类货物 1。 中 国 船 舶 工 业 是 改 革 开 放 以 来 ， 最 早 全 面 对 外 开 放 的 产 业 。 按 照 中 国 国 情 ， 中 国目 前 正 处 于 以 重
2、工 业 为 主 的 经 济 发 展 阶 段 ， 国 民 经 济 快 速 增 长 ， 产 生 了 对 煤 炭 、 铁 矿石 、 石 油 、 粮 食 等 货 物 海 运 的 强 劲 需 求 ； 中 国 的 对 外 贸 易 发 展 迅 速 ， 海 外 运 输 增 长 很快 ； 同 时 内 河 和 沿 海 运 输 同 样 发 展 迅 速 ， 中 国 船 舶 工 业 可 以 依 托 国 内 市 场 的 强 劲 需 求 ，在 全 球 经 济 不 景 气 的 时 代 平 稳 发 展 。 随 着 中 国 船 舶 工 业 不 断 提 高 技 术 水 平 ， 改 进 生 产管 理 方 式 ， 船 舶 工 业 配
3、套 能 力 提 高 ， 中 国 船 舶 工 业 的 低 成 本 优 势 将 进 一 步 显 现 ， 开 拓国 际 市 场 的 能 力 也 不 断 的 增 强 2-4。限于目前的船海技术水平，大型海洋钻井、采油平台一般都是陆地上的港口或码头施工建造，然后通过驳船来运输，将其运输或拖带至工作地点。因此甲板运输船舶作为一种新型的船舶应运而生。现在许多船公司对大力发展甲板运输船专用船队，并纷纷定造新的甲板运输船 5。甲板货船在运输甲板货时要考虑以下几个因素：甲板强度；船员的安全以及船上的通行；并且要保证货堆不得太高影响航行。当船舶在甲板装货时，由于船舶的重心高度增加，而使船舶的初稳性高度降低，受风面积
4、也增大，船舶的稳性变差，因此对甲板货船的稳性有一定要求 6-7。此外，由于船体宽，型深小，舱室进水角小，对甲板货船动稳性臂的要求不应过量的降低 8。对于甲板货船来说，强度是重要的部分。船舶强度与结构设计中往往包括船舶外载荷、总纵强度、局部强度和扭转强度计算原理和结构规范设计方法说明 10。船舶强度和结构设计有规范设计和直接设计法两种 11,12。很多学者采用有限元法对船舶结构进行直接计算。有限元法是一种离散化的数值计算方法 13，也称为有限单元法。有限元方法的基本思想是将原本连续复杂的结构分解成在有个节点处连接的单元组合，就是将复杂结构的计算问题转化为简单单元的分析和解决的方法，在文献14 中
5、，孙丽萍对有限元法在船舶结构设计中的应用做了深入的研究。谢永和等采用直接计算法与规范法计算了系列甲板运输船的波浪载荷，并对计算结果进行了非线性修正与比对性分析。计算结果为同类型船舶波浪载荷计算提供了依据15。刘俊等运用 NASTRAN 软件进行波浪载荷作用下船舶结构强度分析，利用MSC.PATRAN/NASTRAN 软件，并结合自己编写的程序实现了在波浪载荷作用下全船准静态强度分析 16。高茂静 77.15m 甲板机动货驳总纵强度分析，对航行与中国沿海海域的 77.15m 甲板机动货驳的总纵强度进行计算，静水弯矩利用澳大利亚的 Maxsurf 软件进行计算，波浪弯矩根据二维 S、T、F 先行切
6、片理论进行计算 17。近年来，随着计算机软、硬件技术的发展和新能源的开发，船舶工业设计生产方式也发生了巨大的变化，同时也有很多新船型开发出来。这就对船体结构强度设计及分析提出了新问题。对全船进行有限元建模计算分析，为船体结构的研究提供了便利条件。但在比较分析方面，由于缺乏一些有效的实验结果数据进行对比分析，比较都是在各种模型之间进行，没有精确的结果作标准，比较结果相对来说缺乏说服力。结果的精度并不是随模型范围的增大而提高，还有待进一步的研究 18。此外直接设计耗费时间长、精力多，在新船型开发上具有一定优势，但是在传统船型上也显露出不足。在规范设计方面，近年来也得到了极大的发展。华中科技大学 C
7、AD 中心周友春，李世其开发了 CCSS 系统的子系统之 散货船规范设计 CAD 系统 ，减少分析和校核的各个过程中的重复工作量，使船舶结构设计、分析和校核效率得到提高，同时还可以为以后有限元前后处理提供结构良好的一致的数据接口 19，20 。国外各著名的船级社都相应的开发了基于本船级社规范的船体结构和强度分析计算和分析软件系统 21-25：挪威船级社开发的 Nautucus 系统、法国船级社开发的 Veristar 系统、美国船级社开发的Safehull 系统等等，而且这些系统正向集成化的方向发展。各国对规范设计的软件的开发，免去了船舶设计是繁琐的手工计算，提高了船舶结构设计的效率。设计软件
8、的使用方便了设计人员与审图流程，但需要大量的先期资金投入，高层次的人员配备。采用常规的规范设计法进行船体结构设计的一般流程。首先，结合对母型船的调查研究和设计船的特殊要求，分析设计船的船体强度要求，选择合适的建造规范。然后，根据型线图和总布置图，进行结构设计选型与图纸设绘 26。与直接计算法相比，规范设计拥有成熟的经验公式，与软件设计相比，规范设计无需大量的先期投入，经过多年的发展，规范设计本身也在不断的完善。综 述 所 述 ， 选 择 市 场 竞 争 力 较 强 的 50M 的 甲 板 货 船 ， 进 行 船 体 结 构 规 范 设 计 是非 常 有 意 义 ， 且 能 实 现 的 。二、研
9、究的基本内容，拟解决的主要问题：1.船型主尺度计算确定；2.新船型线生成；3.结构规范设计及相关图纸绘制。三、研究步骤、方法及措施：(1)总体部分1.任务书与母型资料分析；2.排水量及主要尺度确定；3.新船型线图生成。（2）结构部分1.规范设计计算；2.构件汇总3.典型横剖面绘制；4.横舱壁图绘制；5.基本结构图绘制。（3）总结与讨论部分（4）外文资料翻译四、参考文献： 1 杨义益，谢云平，张瑞瑞.基于 NAPA 的甲板货船总纵变形的分析与计算J. 造船技术，2010，(5)：:11-132赵英.中国船舶工业发展J.西部论丛，2010， （9）：62-643张一清，刘丽娟.浙江船舶工业国际竞争
10、力提升策略研究J.新西部(下半月)， 2010， （4） ：23-284包张静.国际造船市场 2009 年回顾与 2010 年展望J.船舶物资与市场,2010， （1）：3-95 罗忠卿.大型甲板货船参数化设计与结构屈服屈曲强度直接计算研究D. 武汉：武汉理工大学，20096张可玉.舰船甲板等效动力模型分析J, 舰船科学技术，2010，32 (2) ：7-107于海涛.杂货船甲板装货的监督管理J.中国水运(下半月)，2009，9 (9) :50-528雷林，唐义虎.98m 客滚船船体结构总纵强度计算分析J. 重庆工学院学报，2008，22(8):25-309张银炎.船舶甲板机械应更加注重国产化
11、J. 国防科技教育，2008,（8）:43-4410李昌良. 船舶强度与结构设计教学中的几点思考J.科技创新导报，2010，(4)：8511中国船级社 .船舶结构直接计算指导性文件Z ，GD002-94，北京12中国船级社 .船舶结构强度直接计算指导性文件Z，GD002-98，北京13杨永谦.有限元法及其在结构分析中的应用M.大连：大连海运学院出版社，2004.14孙丽萍.船舶结构有限元分析M.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2004.15谢永和，等 .系列甲板运输船波浪载荷比对性的研究A.第四届全国船舶与海洋工程学生会议论文集 C.江苏：江苏科技大学，2009.？-？16刘俊，等 .运用 NA
12、STRAN 进行波浪载荷作用下船体强度分析J.上海交通大学学报，2005:711-71417高茂静.77.15m 甲板机动货驳总纵强度分析 J.江苏船舶，2006（4）：7-818杜庆喜.船体结构强度直接计算方法研究D. 武汉：武汉理工大学，200719周友春，李世其 .散货船规范设计 CAD 系统的研究和开发.造船技术.1998(9)？20周友春，李世其 .散货船规范设计 CAD 系统的研究和开发.船舶.1998（4）？?21American Bureau of Shipping. The ABS SafeHull System_ safety of ship structures by d
13、ynamic design and evaluationM. ? 199522 Bureau Veristas .Veristar-integrating designJ .analysis and ship management .199423DNV Classification. Nauticus Hull-the ultimate software for ship structure assessmentM.?199524李辉，向溢 .NAUTICUS 系统在船舶规范计算中的应用J.广船科技.2003(3)25蒋玮.船体结构规范设计 ABS 的 SAFEHULL 系统介绍J. 船舶.1998(4)26王 杰 德 ， 杨 永 谦 ， 等 .船 体 强 度 与 结 构 设 计 M.北 京 :国 防 工 业 出 版 社 ， 1992.五、研究工作进度：参考毕业设计进度与时间计划安排表进行。六、指导教师意见：指导教师（签名） 年 月 日系（教研室）意见： 系（教研室）主任（签名） 年 月 日七、学院审核意见：单位（盖章）年 月 日
