2009年,IACS曾召开了MSC86会议,会上有关船舶结构设计的要求正式被提出。船舶结构设计和建造要求指出,即时受到碰撞,舷侧局部构件损坏(如局部的永久变形,裂纹或焊缝失效等),船体加强版都不会受到损坏,船舶舷侧结构应具备一定的耐撞击性及冗余度,使得船舶能漂浮在水面或支持船体继续航行达到指定救生区域[5,6]。因此,船舶舷侧结构的生产设计师非常重要的。本研究将针对87000吨散货船HS14p/s船舶对舷侧进行结构设计,并实现动画生产,为船舶舷侧的实际生产提供一定的理论基础。本论文研的主要内容有:(1)综述国内外船舶舷侧设计现状,了解目前船舶舷侧新结构;(2)对87000DWT散货船HS14p/s舷侧结构进行生产设计、建造方案论证以及用AutoCAD软件进行生产图册的绘制;(3)根据用AutoCAD软件绘制的生产图册使用3ds-max软件进行各个零件的建模并制作出简单的装配工艺流程仿真动画。
1.2HS14p/s船舶舷侧设计研究现状
1.2.1船舶舷侧的作用及重要性
1.2.2船舶舷侧生产设计动画实现中外研究现状
第二章以HS14p/s舷侧为例的结构生产设计
本文将以87000吨散货船HS14p/s船舶为对象,进行HS14p/s舷侧分段的生产设计。本小节主要任务是设计出船舶相应结构的初步尺寸,经过总纵强度计算和有限元分析计算,优化得出最佳结果数据,为生产创造更好的经济性。
2.1已有结构生产设计
本研究中87000吨散货船HS14p/s船舶舷侧结构设计的主要尺度和相关参数见表2-1。
表2-187000DWT散货船的主要尺寸及参数
项目 参数 项目 参数
船型型宽型深设计吃水垂线间长
双底高度强框架间距肋骨间距梁拱载重吨
双舷侧结构的船舶,满足CCS标准《钢质海船入级与建造规范》采用船用低
碳钢和AH32(DH32)高强度钢建造船舶船体。87000DWT的散货船基本由7个货舱组成,货舱区构型均是双底、双舷侧结构,包含顶边舱和底边舱,船舶货舱甲板开口设为19.5m*13.0m,相应舱口的围板高度是2.4m。船舶基本纵向结构组成构件如下:船外底板—舷侧外板—甲板—内壳板。为船体结构更稳定,纵骨架式结构还有内底板,底边舱斜板以及顶边舱斜板等。相应参数设置如下:
(1)货舱区肋距4400mm
(2)双层底高度2.0m
(3)实肋板间距2.2m
大体纵向结构简化示意图类似于图1。船舶横向结构构件组成有:平面舱壁—垂直桁—水平桁。87000吨散货船HS14p/s船舶的货舱区的横舱壁都是平面舱壁,并经过加强筋垂直处理,垂直桁和水平桁设定的有关参数分别是:
(1)垂直桁距中纵剖面8250mm
(2)水平桁距基线有三个参数7425mm、12375mm和17210mm。此外,双舷侧结构的边舱宽度设定5.0m,边舱横隔板间距4400mm,双层底实肋板的间距是2200mm,双层底高度2.0m。