1、毕业设计文献综述 船舶与海洋工程 基于 VB 的舱口盖结构计算程序开发 一、本文的研究背景及意义 随着全球经济一体化的发展 ,我国与世界各国的联系越来越紧密。国际物流业作为现代服务经济的重要组成部分 ,必将成为中国对外贸易的巨大推动力量 ,也将成为我国新的经济增长点。而在国际货物运输中 ,海洋运输占据了举足轻重的地位 ,据统计 ,海洋运输在国际货运总量中占 80%以上 ,是国际物流中最主要的运输方式。其中集装箱船运输的优越性又： 1）提高装卸效率、减轻劳动强度； 2）减少货损货差、提高货运质量； 3）加快车船周期、提高运输能力； 4） 节省包装费用、简化理货手续； 5) 减少营运费用、降低运输
2、成本； 6）简化货运手续、便于货物联运。 舱口盖是船舶的重要组成部分之一。舱盖的强度和密性，影响到船舶的安全性；舱盖的开关方式 ,开关的机械化、自动化程度高低直接影响到装卸货物的效率和质量，人员的劳动强度和停港时间；舱盖本体、附件和驱动设备在船舶造价中占有相当比例，关系到船舶的经济性。 VB 使用了可以简单建立应用程序的 GUI 系统，但是又可以开发相当复杂的程序。 VB的程序是一种基于窗体的可视化组件安排的联合，并且增加代码来指定组建的属性和方法。因为默认的属性 和方法已经有一部分定义在了组件内，所以程序员不用写多少代码就可以完成一个简单的程序。 二、 Visual Basic 程序的特点
3、1面向对象 VB 采用了 面向对象设计 思想，它基本思路是把复杂的设计问题分解为多个能够完成独立功能且相对简单的对象集合。所谓 “ 对象 ” 就是个可操作实体如窗体、窗体中命令按钮、标签、文本框等，面向对象编程就是指程序员可根据界面设计要求直接在界面上设计出窗口、菜单、按钮等类型对象并为每个对象设置属性。 1 在 VB. NET 2002 和之后的版本， VB 是完全支持面向对象的编程语言；而对于 早期版本（ 6.0 版和之前的版本），只能称作是基于对象的编程语言，原因是它不支持类的继承。 2事件驱动 在 Windows 环境下是以事件驱动方式运行每个对象的都能响应多个区别事件，每个事件都能驱
4、动段代码事件过程，该代码决定了对象功能。通常称这种机制为事件驱动的编程机制。可由用户操作触发也可以由系统或应用触发例如单击个命令按钮就触发了按钮 Click(单击 )事件该事件中代码就会被执行，若用户未进行任何操作 (未触发事件 )则就处于等待状态整个应用就是由彼此独立事件过程构成。 3软件 Software 集成式开发 VB 为编程提供了个 集成开发环境 ，在这个环境中编程者可设计界面、编写代码、调试直至把应用编译成可在 Windows 中运行的可执行文件，并为它生成安装 VB 集成开发环境，为编程者提供了很大方便。 4结构化设计语言 VB 具有丰富数据类型是种符合结构化设计思想语言而且简单
5、易学此外作为种设计语言VB 还有 许多独到的处 5强大数据库访问功能 VB 利用数据 Control 控件可以访问多种数据库 VB 6 O 提供 ADOControl 控件不但可以用最少代 码实现数据库操作和控制也可以取代 DataControl 控件和 RDOControl 控件 6支持对象链接和嵌入技术 VB核心是对对象链接和嵌入 (OLE)技术支持它是访问所有对象种思路方法利用 OLE技术能够开 发集声音、图像、动画、字处理、 Web 等对象于一体的功能强大的软件 7网络功能 VB 6.0 提供了 DltTML(DynamictTML)设计工具利用这种技术可以动态创建和编辑 Web页面使
6、 用户在 VB 中开发多功能网络应用软件 Software 8多个应用向导 VB 提供了多种向导如应用向导、安装向导、 数据对象向导 和数据窗 体向导通过它们可以快速 地创建区别类型、区别功能应用 9支持动态交换、动态链接技术 通过 动态数据交换 (DDE)编程技术 VB 开发应用能和其他 Windows 应用的间建立数据通信通过动态 链接库技术在 VB 中可方便地用 C 语言或 汇编语言 编写也可 Windows 应用接口 ( API) 三、 舱口盖定义及分类 舱口盖是船舶货舱口的密封装置，它的主要作用是保证波浪和雨水不侵入货舱。在中间甲板上设置舱口盖还能用来分隔货物和防止下层货物被压损。所
7、以舱口盖要有一定的水密2 性及坚固性。此外，为了缩短船舶停港时间及改善 劳动条件等，要求开闭迅速，操作简便，劳动强度低，收藏地位小。 1945 年，英国人约瑟罗基勃和罗勃麦基嘉发明了钢质舱口盖。以后，随着船舶的大型化，又先后出现了各种各样机械化的钢质舱口盖，近年来，还开始广泛应用自动化的钢质舱口盖。 滚翻式舱口盖 这种舱口盖由若干块相互用链条连接的舱盖板组成，没块舱口盖的两倍都设有滚轮和导轮，开启时，将舱盖板向一端拉牵，他们就依次在舱口端部自动地竖立起来，并顺序叠放在一起。关闭时，只要反向拉动既行。这种舱口该开闭迅速，存放地位小，所以应用的十分广泛。 折叠式舱口盖 又称铰链式舱口盖，由一组用铰
8、链相连的舱盖板组成。开启时，通过机械用钢索拽行或液压装置顶升，即可竖起并叠合于舱口的一端或两端。 滚移式舱口盖 由两块舱盖板组成，舱盖板两边设有滚轮，开闭时，舱盖板可通过机械或人力拽行，沿着轨道移动。这种舱口盖开闭迅速，但占据甲板面积较大。 背载式舱口盖 由两块舱盖板组成一组，其中一块舱盖板可用液压千斤顶顶着上升，另一块装有滚轮，可移动至它的下面。这种舱口盖的操作简单可靠，造价便宜，缺点是只能开启货舱的一半，不能全部打开，因此对装卸操作不利。 套叠式舱口盖 又称伸缩式舱口盖，它是由一些大套小的滚动舱盖板组成。在舱盖板两边下缘装有滚轮，可沿着甲板上的轨道滚动。它可以开启货舱口的任何一个部分，但不
9、能全部打开。 滚卷式舱口盖 这种舱口盖由若干块相铰链、宽度逐渐变化的舱盖板组成。开启时，由特设的卷筒收关闭时，卷筒逆转，就可将舱盖板逐步推出。它全自动化，单人操作，所占储放面积最小。 四、舱口盖结构设计综述 文献 1设置在散货船不同位置的舱口盖承受着不同形式的载荷作用，所产生的舱口盖构件应力和度也有所不同。为此，在滚动舱盖的设计中，采用直接计算方法，将舱口盖 的构件简化为两端刚性固定的梁或简支梁来计算。 文献 2对焊接舱口盖中间压筋的原焊接工艺所产生的气孔、单边缺陷的原因进行了分3 析研究 , 提出 在焊接第一道焊缝时可采用焊后机械整形法使间隙控制在 0-1mm 范围内；手工焊电流为 210A
10、,埋弧焊电流为 600A；要注意腹板板厚增加 ,间隙中的气体量增加 ,生成气孔的可能性就越大的情况。防止单边缺陷第一道焊缝的焊接电流选用 700A；第一道焊缝焊后进行机械矫正 ,以防止在焊接第二道焊缝时产生单边缺陷。 文献 3舱口盖要有合理的装配工艺、合理的焊接程序、同时对舱口盖的检验，应 贯穿下料至完工的整个生产过程，并应在此过程中对制造质量进行监控。对舱口盖变形的检验应始终在一个温度变化不太大的某一个时间进行，以免由于较大的温差造成检验结果不准确。同时，对检验人员、检验方式、方法、检验设备及检验点等也应固定。总之，应避免工序的质量处理必须在本工序内完成，以免影响下道工程的制造精度，造成积累
11、误差。并在对合前。完成舱口盖全部的校正处理工作。 文献 4对 8530TEU 集装箱船舱口围板、舱口盖及其导向装置进行合理简化后，综合应用 CAE 软件仿真模拟了吊离式舱口盖与导向装置间的接触 -碰撞过程。 不仅可 以得到所关心的最大碰撞力、位移等参数，而且可以直观的显示碰撞的整个过程，方便了解各个构件的变形及损伤程度，为进行碰撞性能研究提供了有力的帮助。 文献 5仅考虑集装箱船舱口盖的强度问题是不够的，在设计时还要考虑舱口盖的疲劳强度及疲劳寿命。通过对某 8530TEU 集装箱船的典型舱盖计算分析，舱口盖不能视为船体的一部分。基于 S-N 曲线提出疲劳寿命的分析方法，得到（ 1）在设计时必须
12、考虑舱口盖的疲劳寿命；（ 2）舱口盖的疲劳寿命最危险处发生在局部结构处；（ 3）减小寿命较小点处的应力对疲劳有明显的帮助；（ 4）对舱口盖而言 。腐蚀的影响不大。 文献 6舱口盖是船舶上重要组成部分之一 , 它肩负着密封、保护货物和部分支撑平台的作用。按开关方式划分 , 舱盖可分为 : 翻滚式、折叠式、侧移式、吊装式和卷筒式等。按驱动方式划分 , 又可分为 : 链条式、铰链式、齿条式和拉杆式等。在修理时要注意（ 1）修理前 , 开关几次舱盖 , 根据开关时舱盖的表现找出故障原因 , 做到对症下药； (2) 修理前 , 根据图纸和现场实际情况做好标记； (3) 修理过程中 , 如果发现舱盖板或骨
13、架结构有变形要进行矫正 , 可以运用多种方法 , 机械矫正和火工矫正。最后还要进行计 算校核，以判断强度是否符合要求。 文献 7舱口盖裂缝的主要原因：舱盖纵桁两端设计欠佳、支承块摩擦系数取小，导致舱盖设计疲劳强度降低、舱盖疲劳强度校核时许允应力算大；其改进措施：提高舱盖板设计负荷、舱盖板实际剖面模数要求比设计剖面模数增大 5%、舱盖板支承块由原来的钢质材料4 改为铜质材料，摩擦表面含有内嵌式圆柱形石墨以减小摩擦系数，固定形由原来的焊接固定式改为螺栓连接的活动可拆式、校核舱盖疲劳强度时，舱盖支承块表面弄脏等因素，在校核计算时摩擦系数仍取 0.5，并得到船级社认可、舱盖纵桁两端设计时，面板、腹板的
14、对接 焊缝与板的折角布置全部错开一定位置、许允应力计算严格按照新规范要求。 文献 8在对舱口盖修理中焊接变形进行定量分析的基础上，对焊接变形提出 在修理前应采取相应的预留收缩余量法和反变形法措施 ,以预防过大的焊接变形；合理改进焊接程序 , 尽量缩小焊缝收缩量 ,减少焊接变形；改进施工工艺措施 , 尽量减少完工后矫正变形的工作量。对舱口盖变形的矫正可采用 机械矫正焊接变形；火工矫正变形；切开局部结构矫正法；局部调整舱口盖或舱口围结构法。 文献 9针对非常规船型的双体穿浪船 , 应用整船有限元模型进行了船体总振动和局部振动的 计算分析 , 得到了有别于常规船型的复杂的双体船振动特性 , 并据此提
15、出了一些双体船的减振对策。 文献 10利用 MSC.Patran 软件对某多用途船船体舱口盖进行三维有限元分析，得到舱口盖在风雨和堆放货物载荷作物下，舱口盖应力与位移的分布情况。计算和分析结果得到舱口盖主要结构符合强度与稳定性要求，并且： 1）舱口盖中舱盖板和肘板上的应力和剪力都比较大； 2）整个舱口盖应力分布较均匀，结构布局比较合理，高应力现象主要出现在舱盖中少部分区域； 3）梁结构应力最大处并未出现在垂直撑柱上，且应力在许用应力以内，可以看出舱口 盖结构设计符合要求。 文献 11本文主要从双层底强度、波浪载荷及舱口盖与支承块之间的摩擦力等三方面横向强度对大舱口货船带来的影响作了分析。提出（
16、 1）要增加双层底的高度以加强其横向刚度，肋板只能在舷侧部位开小孔，肋板到横框架的过渡区域必须特别牢固；（ 2）为减少纵向围板的变形，必须在载荷集中处布置横向刚性框架；（ 3）在舱口围板下应布置刚性特别强的支柱，同时支柱必须与刚性横框架连接；（ 4）舱口角隅区域要增加甲板和纵向围板的板厚以及加舷顶列板的厚度，在角隅区域内应该避免设置扶梯通道口和通风机口，舱盖之间的横伸缩缝 必须有特别宽的密封件；（ 5）把左舷和右舷的集装箱分别系固在船舶的两舷，并且，两堆箱子之间的间隔要考虑到横向变形；（ 6）制动器的布置和选择应满足下舱口盖水平方向刚性良好，舱口盖纵向不变形和纵向围板在横向具备一定的韧性。（
17、7）上面板要防止应力集中。 文献 12应用有限元分析软件 MSC. Nastran 建立了板梁结合的 3D 大型舰船甲板结构有限元模型 ,计算了其模态 ,并对计算结果进行了分析。其结果 说明了 MSC. Nastran 适合在船舶结构局部强度分析中应用。同时合理使用 MSC. Nastran 软件 ,可以优化结构 ,减少重5 量 ,提高产品的可靠性。 【参考资料】 1 周执平 . 3500t 中型散货船滚动舱盖的强度计算 J.中外船舶科技 .2005,3： 4 10 2 任斌 .舱口盖中间筋的埋弧船形焊工艺 J.焊工之友 .1998,6.(3)： 43 44 3 蒋国才 .502TEUMPV
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