[发明专利]一种中小邮轮滑道滑移上驳下水船底结构强度的计算方法

说明书

本发明公开了一种中小邮轮滑道滑移上驳下水船底结构强度的计算方法，包括建立全船有限元模型，并调整全船有限元质量分布，使质量分布与下水时的船舶重量相同；选取邮轮在拉移过程中剖面相对弱小与外板型线突变的位置通过船台与驳船交界处时的船底结构作为分析对象，并通过间隙单元来定义船底与驳船之间的高度差，同时施加重力加速度以及边界条件；最后求解分析，确认船底结构应力分布及其船台与驳船甲板高度差的极限值。本发明能精确给出在不同高度差时邮轮船体结构拉移过程中的应力分布，并确定船台与驳船平面之间高度差的极限值，从而保证邮轮船体结构在拉移过程中的安全性。

技术领域

本发明属于船舶强度计算领域，具体涉及一种中小邮轮滑道滑移上驳下水船底结构强度的计算方法。

背景技术

考虑到成本等因素，中小邮轮下水时，通常在邮轮底部铺设滑道，并通过拉移滑道将邮轮船体拉移至驳船上进行下水。受到潮汐、驳船压载精度以及压载滞后等问题的制约，驳船的甲板面与船台水平面常存在一定的高度差，这就导致船底结构在通过驳船与船台交界处时由于自身重力产生严重的应力集中，并由于不均匀的接触，使得船底艏艉支撑处的局部结构应力、变形都很大。由于邮轮结构所采用的钢板都很薄，因此，极易造成局部损伤、破坏甚至舱室破坏、设备受损。而现有的技术中，针对中小邮轮滑道拉移上驳下水船底结构强度的分析研究较少，多数基于经验操作或者少量计算加经验的方法处理，没有一套完整精确的计算方法。

因此有必要针对这一问题提出一种能有效计算中小邮轮滑道拉移上驳过程中船底结构强度的计算方法，计算得到在各种高度差下不同肋位通过交界处时的船底结构应力分布，并找出薄弱部位，提前进行加强处理；同时得到驳船与船台之间高度差允许的极限值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于中小邮轮滑道拉移上驳下水船底结构强度的计算方法，用该方法能精确得到驳船与船台之间高度误差的极限值，并且能得到邮轮在拉移时船底结构的精确应力分布，为驳船压载操作提供有力的参考依据，并为强度不足的区域提前提供数据支持，保证邮轮在拉移上驳过程中结构的安全性。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种中小邮轮滑道滑移上驳下水船底结构强度的计算方法，包括如下步骤：

S1）建立全船三维有限元模型；

S2）调整全船有限元质量分布，使质量分布与下水时的船舶重量相同；

S3）选取分析对象，建立分析模型；

包括：选取邮轮在拉移过程中剖面相对弱小与外板型线突变的位置通过船台与驳船交界处时的船底结构，作为分析对象，共n个分析对象；

将驳船与船台之间不同高度差列入分析，共存在m个高度差；

将单个高度差下单个分析对象作为一个分析工况，共n•m个分析工况；

通过间隙单元来定义船底与驳船之间的高度差，并施加重力加速度以及边界条件，建立分析模型；

S4）求解n•m个分析工况，确认船底结构局部强度，得出船底结构应力分布，找出结构最弱部位，并确定船台与驳船甲板之间的高度差是否满足强度计算要求。

本发明的方法，所述S1）中，根据邮轮的具体结构形式，从船艉至船艏建立全船结构有限元模型；模型尺寸和实际船体结构保持一致；船底结构，包括双层底结构的有限元模型与实际一致，各种开孔与真实结构相符。

对主要结构，包括各层甲板、外板、横梁、纵桁、肋板，采用板单元建模；对纵骨、肋骨、横梁面板、纵桁面板采用梁单元建模；对装置设备，包括主机、螺旋桨、发电机采用质量单元建模。