[發明專利]一種考慮強力上層建筑的船體梁總縱強度規范校核方法

有效

• 申請號: 201810313024.0
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108595791B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 閆晉輝;任鴻;王琳
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業集團公司第七0八研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/15
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種考慮強力上層建筑的船體梁總縱強度規范校核方法，包括以下幾個步驟：

步驟一，根據規范要求，判斷上層建筑或甲板室參與總縱強度的程度，判斷是否為強力上層建筑或甲板室；

步驟二，計算應力折減系數

定義為上層建筑或甲板室中和軸處實際應力與上層建筑完全參與總縱彎曲時上層建筑或甲板室中和軸處應力之比，應力折減系數通過經驗公式計算或通過斯曼斯基間斷梁理論計算；

步驟三，計算上層建筑或甲板室平均面積折減系數λ；

λ通過得到，或通過主船體有限元應力結果計算得到；

步驟四，計算應力折減系數

定義為上層建筑或甲板室中和軸處實際應力與假定上層建筑面積折減后剖面滿足平端面假設時上層建筑或甲板室中和軸處應力之比，通過與和λ的關系計算得到；

步驟五，計算上層建筑或甲板室甲板處應力折減系數η_S；

η_S按照上層建筑或甲板室應力分布線性假定通過求得，或通過全船有限元總縱強度直接計算得到精確值，再根據各層甲板應力在垂向的線性關系，進而得到上層建筑或甲板室面積折減后剖面滿足平端面假定時上層建筑或甲板室最上層甲板處的應力，從而計算得到上層建筑或甲板室甲板處應力折減系數η_S；

步驟六，計算計入上層建筑或甲板室面積折減后的總縱強度校核剖面的剖面要素；

將各層上層建筑或甲板室剖面以平均面積折減系數λ計入船體梁橫剖面要素計算中，從而得到考慮上層建筑或甲板室參與總縱彎曲的剖面要素；

步驟七，船體梁彎曲強度校核；

校核船中0.4L區域內主甲板、上層建筑或甲板室最上層甲板、龍骨處的剖面模數W和剖面對水平中和軸的慣性矩I是否滿足最小剖面模數W₀和最小慣性I₀矩要求，計入W₀的剖面為主船體有效縱向構件剖面以及上層建筑或甲板室有效縱向構件剖面按λ折減后的剖面，其中，上層建筑或甲板室最上層甲板須滿足的W₀和I₀應計入所述上層建筑或甲板室甲板處應力折減系數η_S的影響；

L為船長，其單位為m；

步驟八，校核船體梁彎曲強度許用靜水彎矩；

船體梁許用靜水彎矩應小于許用合成彎矩與波浪彎矩之差，并在計算許用合成彎矩時考慮強力上層建筑參與總縱彎曲的影響；

步驟九，校核船體梁許用靜水剪力；

根據船舶裝載狀態，提取各裝載狀態下靜水剪力的最大包絡值，同時根據船體梁許用中拱和中垂靜水剪力應包絡住裝載手冊中給出的任一工況下所計算的最嚴重的中拱和中垂設計靜水剪力，對各剖面處的載荷考慮一定的余量得到船中區域不同剖面處的許用靜水剪力，并且在計算許用靜水剪力上下限值時應考慮強力上層建筑參與總縱彎曲的影響；

步驟十，計算并校核屈曲強度的工作應力，計算時應計及上建剖面面積及應力折減，并按照工作應力進行屈曲強度校核剖面篩選；

步驟十一，校核船體梁構件的屈曲強度，校核剖面應包含參與總縱彎曲的上層建筑有效縱向構件；

在所述步驟四中，所述應力折減系數的計算公式如下：

C₂＝i₀/I₀

C₃＝i₁/I₀

C₄＝1+i₀/I₀

C₅＝1+i₀/I₀+i₁/I₀

上式中，為應力折減系數；λ為上層建筑或甲板室平均面積折減系數；f為上層建筑或甲板室的剖面總面積，其單位為cm²；F為計算剖面處主船體的剖面總面積，其單位為cm²；i₀為上層建筑或甲板室的自身面積慣性矩，其單位為cm²·m²；i₁為上層建筑或甲板室縱向構件對主船體中和軸的面積慣性矩，其單位為cm²·m²。