[發(fā)明專利]一種雙相不銹鋼槽型隔艙的加強(qiáng)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711403090.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107944198A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡建耀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;B63B9/00
• 代理公司: 上海智力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)31105
• 代理人: 周濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶建造領(lǐng)域，具體涉及一種雙相不銹鋼槽型隔艙的加強(qiáng)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代先進(jìn)的化學(xué)品船建造都采用抗腐蝕性強(qiáng)、強(qiáng)度高的雙相不銹鋼內(nèi)膽，貨艙之間普遍采用雙相不銹鋼材料的槽型隔艙進(jìn)行分隔。但由于槽型隔艙僅為鋼板軋和拼接成型，其強(qiáng)度在翻身和總組階段并不高，非常容易產(chǎn)生變形。同時(shí)為了節(jié)省材料，一般采用碳鋼型材對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)，而雙相不銹鋼為了保證其良好的抗腐蝕性和強(qiáng)度，不能與碳鋼材料直接接觸，否則會(huì)影響其性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種雙相不銹鋼槽型隔艙的加強(qiáng)方法，能夠滿足雙相不銹鋼槽型隔艙強(qiáng)度需要。

一種雙相不銹鋼槽型隔艙的加強(qiáng)方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，在槽型隔艙的兩端分別設(shè)置碳鋼工字鋼，在所述槽型隔艙和碳鋼工字鋼之間設(shè)有不銹鋼連接板，

步驟2，根據(jù)槽型隔艙、碳鋼工字鋼和不銹鋼連接板的形狀、尺寸和布置方式，利用MSC.PATRAN對(duì)槽型隔艙、碳鋼工字鋼和不銹鋼連接板進(jìn)行建模，模型采用板殼單元，所述槽型隔艙、碳鋼工字鋼的網(wǎng)格大小設(shè)置為100*100mm，不銹鋼連接板的網(wǎng)格大小設(shè)置為100*50mm，

步驟3，所述碳鋼工字鋼的彈性模量為2.1e⁵，泊松比為0.3，密度為7850kg/m³，所述不銹鋼連接板的彈性模量為2.0e⁵，泊松比為0.3，密度為7850kg/m³，根據(jù)槽型隔艙、碳鋼工字鋼和不銹鋼連接板的板厚、材料，分別對(duì)彈性模量、泊松比和厚度的有限元單元賦予屬性，

步驟4，對(duì)所述槽型隔艙的翻身過(guò)程分為三個(gè)工況，平行升高工況，翻身至45°工況，翻身至90°工況，

步驟5，對(duì)所述步驟4中三個(gè)工況進(jìn)行邊界條件的約束，在平行升高工況時(shí)，根據(jù)平行升高吊裝需要對(duì)槽型隔艙兩端選取節(jié)點(diǎn)作為吊點(diǎn)，進(jìn)行平動(dòng)約束，重力方向豎直向下，加速度為9800mm/s²，在翻身至45°工況時(shí)，根據(jù)翻身至45°吊裝需要對(duì)槽型隔艙兩端選取節(jié)點(diǎn)作為吊點(diǎn)，進(jìn)行平動(dòng)約束，重力方向豎直向下，加速度為9800mm/s²，在翻身至90°工況時(shí)，根據(jù)翻身至90°吊裝需要對(duì)槽型隔艙兩端選取節(jié)點(diǎn)作為吊點(diǎn)，進(jìn)行平動(dòng)約束，重力方向豎直向下，加速度為9800mm/s²，

步驟6，根據(jù)步驟5所述的工況設(shè)置完成后，將相應(yīng)的工況導(dǎo)入到MSC.NASTRAN進(jìn)行應(yīng)力分析和變形分析，得出三個(gè)工況下的最大應(yīng)力和變形，由計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，在平行升高狀態(tài)下，槽型隔艙的最大應(yīng)力為101mpa，最大變形為27mm；翻身至45°狀態(tài)下，槽型隔艙的最大應(yīng)力為66mpa，最大變形為27mm；翻身至90°狀態(tài)下，槽型隔艙的最大應(yīng)力為47mpa，最大變形為2mm，

步驟7，所述槽型隔艙最大承受應(yīng)力大小為500mpa，碳鋼材質(zhì)最大承受應(yīng)力大小為235mpa，工程需用應(yīng)力小于最大承受應(yīng)力的50％，所述步驟6中槽型隔艙的最大應(yīng)力為101mpa小于兩種材質(zhì)的最大應(yīng)力的50％，滿足強(qiáng)度需要，若計(jì)算結(jié)果不符合強(qiáng)度要求，則需要對(duì)碳鋼工字鋼和雙相不銹鋼連接板的板厚或大小進(jìn)行增大，以使其最大應(yīng)力在允許范圍之內(nèi)。

所述不銹鋼連接板的材質(zhì)為雙相不銹鋼連接板。

所述不銹鋼連接板的長(zhǎng)、寬、高尺寸為100*50*10mm。

所述碳鋼工字鋼的長(zhǎng)、寬、高尺寸為300*300*10*12mm。

所述兩端設(shè)置的碳鋼工字鋼分別距相應(yīng)的端部的距離為300mm。

本發(fā)明中MSC.PATRAN為有限元分析理論基礎(chǔ)與應(yīng)用軟件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明中采用與槽型隔艙相同的材料作為連接材料對(duì)槽型隔艙進(jìn)行加強(qiáng)，避免碳鋼對(duì)不銹鋼槽型隔艙造成污染；并通過(guò)在雙相不銹鋼連接板相應(yīng)位置設(shè)置碳鋼工字鋼作為輔助的加強(qiáng)工裝，通過(guò)本發(fā)明采用的MSC.PATRAN進(jìn)行有限元分析，得到本發(fā)明的技術(shù)方案滿足三個(gè)不同的工況下(平行升高工況，翻身至45°工況，翻身至90°工況)強(qiáng)度的要求，若計(jì)算結(jié)果不符合強(qiáng)度要求，可以根據(jù)有限元分析計(jì)算對(duì)碳鋼工字鋼和雙相不銹鋼連接板的板厚或大小進(jìn)行增大，以使其最大應(yīng)力在允許范圍之內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中槽型隔艙的結(jié)構(gòu)示意圖。(圖2中a-b方向?yàn)橄蜃筠D(zhuǎn)，c-d方向?yàn)橄蛴肄D(zhuǎn))

圖3為圖1中A區(qū)域的局部放大圖。