早在多年前人们就利用风帆推船前进,工业以后,由于蒸气机、柴油机和螺旋桨的出现,传统的风帆推动逐渐退出了历史舞,但并没有完全消失,在一些国家和地区仍然在使用着这一技术。特别是石油危机和金融危机的爆发,加大了开发可再生能源的紧迫性,再加上节能减排的要求,采用风帆助航的思想就应运而生，如图1-1和图1-2风帆助航船。风帆助航的船舶大多数是旧船改造,即加装风帆,这样对原船的性能和结构强度等都会带来一系列的变化,特别是加装风帆后船的结构强度问题,需要深人研究才能保证航行的安全性和可靠性。国内外关于加帆后船体的结构强度问题的研究者很少。

国内：武汉理工大学的徐立等人研究了风帆助航散货船的局部强度问题[3],采用软件分析了桅杆的应力和变形情况。上海海事大学的江国和等人研究了圆弧型的结构强度问题；

国外：ABurden在集装箱船的风帆助航研究中考虑了风帆和船体连接处的强度问题。从以上研究可看出，学者所关心的大部分是风帆本身的强度问题，并没有考虑风帆对船体强度的影响。实际上，由于桅杆较高，受到风载荷作用时，风帆的桅杆和甲板连接处将会承受很大的力，并使甲板等结构遭到严重的破坏，因此，我们在分析加帆后船的结构强度问题时，需要把帆和船视为一个整体来研究才更符合实际。基于这一思想，研究加装风帆后船体结构强度问题，选取某型散货船的加装风帆的舱段为研究对象，采用有限元软件MSC.patran进行结构建模，施加约束和载荷后再用MSC.nastran进行计算，根据规范进行校核，分析加帆后船体甲板的受力特点，并提出相应的结构强度改进方案，为结构优化设计和有效控制结构重量提供较可靠依据，也可以为修订加帆船的结构强度规范提供有益的借鉴。

在风帆助推船的研究上所存在的问题就是国内外专家对风帆翼型及外形结构方面的研究做了大量的研究[1]，也取得了很多成果，而风帆对船体结构强度影响方面的研究却很少，这是应该注意加强的方面，也是以后研究的一个重要方面。

参考文献

[1]张瑞瑞, 包国治, 李永正,等. 风帆翼型改进及载荷特性分析[J]. 江苏科技大学学报(自然 科学版), 2016, 30(4):323-327.

[2]陈顺怀, 冯恩德. 风帆助航船帆面积确定方法[J]. 武汉理工大学学报交通科学与工程版, 1995(4):79-82.

[3]徐立, 王亦工, 孙忠玉,等. 巴拿马型风帆助航散货船稳性及桅杆结构安全分析[J]. 船海 工程, 2010, 39(6):141-144.

[4]江国和, 周中良, 胡以怀,等. 基于 ANSYS 的船用风帆结构强度有限元模型分析[J]. 造船技 术, 2011(2):10-12.

[5] 张宝吉, 胡以怀 , 缪爱琴. 成品油 船风帆助航结 构强度有限元 分析[J]. 造船技 术, 2013(3):10-14.

[6]应隆安, 陈传淼. 有限元理论与方法[M]. 科学出版社, 2009.

[7] 虞 驰 程 , 胡 以 怀 , 吴 漪 . 基 于 Femap 的 风 帆 基 座 局 部 强 度 分 析 [J]. 船 舶 工 程 , 2015(10):36-39.

[8]卢俊. 风帆船动力装置的建模与仿真研究[D]. 武汉理工大学, 2011.

[9]张绍清, 张晓敏, 王家楣. 圆弧型双帆气动特性的风洞试验研究[J]. 武汉理工大学学报 (交通科学与工程版), 1987(1):80-86.

[10] 杨 平 , 许 明 财 , 黄 贤 俊 . 15000t 甲 板 驳 船 体 结 构 强 度 计 算 与 分 析 [J]. 船 海 工 程 , 2003(5):27-31.

[11]中华人民共和国船检局编. 钢质海船建造规范[M]. 人民交通出版社, 1974.

[12]程玉芹, 王朝. 250m 甲板驳船带缆桩及其支撑结构强度分析[J]. 淮海工学院学报:自然科 学版, 2014(3).

[13] 卞璇屹, 陈家旺, 李永正. 14000t 甲板驳船船体结构局部强度校核[J]. 江苏船舶, 2012(2):12-15.