[發(fā)明專利]一種考慮強力上層建筑的船體梁總縱強度規(guī)范校核方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810313024.0
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108595791B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆晉輝;任鴻;王琳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶工業(yè)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

本發(fā)明提供了一種考慮強力上層建筑的船體梁總縱強度規(guī)范校核方法，屬于船舶強度校核的技術(shù)領(lǐng)域。一種船體梁總縱強度規(guī)范校核方法包括判斷是否為強力上層建筑或甲板室；計算應力折減系數(shù)；計算上建平均面積折減系數(shù)；計算上建甲板處應力折減系數(shù)；計入上建面積折減后的總縱強度校核剖面的剖面要素；船體梁彎曲強度校核；船體梁彎曲強度許用靜水彎矩校核；船體梁許用靜水剪力校核；計算并校核屈曲強度的工作應力以及船體梁構(gòu)件的屈曲強度；本發(fā)明將上層建筑的應力及面積折減系數(shù)應用到船體梁總縱強度規(guī)范校核中，提供了一種船體梁總縱強度規(guī)范校核方法，有利于合理評估上層建筑對全船總縱強度的影響，提高全船的材料利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶強度校核的技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種考慮強力上層建筑的船體梁總縱強度規(guī)范校核方法，更具體是涉及一種考慮強力上層建筑或甲板室應力及面積折減系數(shù)的考慮強力上層建筑的船體梁總縱強度規(guī)范校核方法。

背景技術(shù)

船舶上很多都設(shè)置有上層建筑，并且根據(jù)上層建筑參與總縱強度的程度可將其分為以下兩類，第一種是輕型上層建筑，第二種是強力上層建筑。輕型上層建筑相對于主船體梁長度較短或者采用了彈性接頭連接型式等，可認為其不參與船體梁的總縱彎曲；而強力上層建筑相對于主船體梁長度較長，與主船體的連接較為緊密，認為其與主船體一起參與船體梁的總縱彎曲。對具有強力上層建筑的船體梁總縱強度規(guī)范校核在船體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中未明確規(guī)定。

強力上層建筑參與主船體的總縱彎曲是通過上層建筑與主船體之間的相互作用力來實現(xiàn)的。上層建筑與主船體之間存在著結(jié)構(gòu)不連續(xù)現(xiàn)象，當承受彎矩作用時,一方面兩者之間的連接使得上層建筑與主船體的變形趨于一致；另一方面由于上層建筑端點效應的作用,使得上層建筑有背離主船體的趨勢。上層建筑參與總縱強度的程度與其長度、寬度、剛度等密切相關(guān)。對于強力上層建筑來說,中部通常參與總縱強度較高,其參與程度向兩端逐漸減弱。強力上層建筑的設(shè)置較大程度改變了船體梁總縱彎曲應力的分布。規(guī)范中通常規(guī)定,強力上層建筑滿足一定條件時即可按100％參與總縱強度進行設(shè)計,而對更復雜的上層建筑一般是以其參與總縱彎曲的有效度來表征其對總縱強度的貢獻。

在船體梁總縱強度校核中，完全計入或完全忽略強力上層建筑剖面，都不能得到船體梁真實的應力分布，從而會造成材料的不合理分配或上層建筑總縱強度不足。如何根據(jù)有效度的變化在總縱強度校核中計入強力上層建筑，對合理評估船體梁應力，結(jié)構(gòu)材料合理分配,以達到結(jié)構(gòu)最優(yōu)的目的來說至關(guān)重要。

目前，各主要船級社規(guī)范在總縱強度校核中都未計入強力上層建筑的影響，僅英國勞氏船級社在強力上層建筑的設(shè)計中考慮了面積折減系數(shù)的影響，但是規(guī)范給出的是上層建筑或甲板室中部最上端的平均面積折減系數(shù)，對于折減系數(shù)如何沿剖面高度變化、如何沿上層建筑或甲板室縱向變化均未給出有效的說明。

綜上所述，目前行業(yè)中缺乏對上層建筑應力及面積折減系數(shù)的考慮強力上層建筑的船體梁總縱強度規(guī)范校核方法，無法有效評估上層建筑對全船總縱強度的影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，現(xiàn)旨在提供一種考慮強力上層建筑的船體梁總縱強度規(guī)范校核方法，以目前行業(yè)中對船體梁總縱強度校核要求為基礎(chǔ)，將強力上層建筑的應力及面積折減系數(shù)應用到船體梁總縱強度規(guī)范校核中，合理評估上層建筑對全船總縱強度的影響，提高了全船的材料利用率。

具體技術(shù)方案如下：

一種考慮強力上層建筑的船體梁總縱強度規(guī)范校核方法，包括以下幾個步驟：

步驟一，根據(jù)規(guī)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(shù)

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(shù)通過經(jīng)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(shù)λ；