在国际航运业中，散货船运输占货物运输的30%以上，散货船已成为运输船舶的主力军，但船舶在营运的过程中由于自身的强度不够，会发生海损事故，造成经济损失和人员生命安全问题，所以研究分析船舶的强度是人们一直关注的问题；甲板板是船体甲板结构的组成部分，对于船体保证顶部水密，遮蔽下面空间，保证船体总纵强度和横向强度有着重要作用，另外甲板还提供了布置各种舱室，安置武器装备和机械设备的面积，因此要保证甲板有足够的强度。

而对于风帆助推船，由于风帆相对于船体而言属于细长重要受力构件，其存在必定会影响与船体甲板相连接处结构的局部强度，众所周知，船体结构强度对船舶营运的安全与经济极为重要，所以对于风帆助推散货船分析其甲板局部强度是很有必要的。因此，为了推进“风帆助航”理念的发展，确保风帆助力船安全、经济地运营，有必要对风帆助力船的结构强度尤其是局部强度进行研究．针对某风帆助推船风帆处局部强度安全问题，以某散货船为研究对象，利用有限元软件对风帆安装舱段进行了局部强度计算分析，得到各结构响应，提出解决方案，从而保证了风帆助力船的安全性、经济性，为风帆助力船设计提供参考．

1.2国内外研究现状和存在的问题

1.3论文主要研究内容

本课题主要是对加装风帆后的散货船甲板局部强度进行分析，即对主甲板与桅杆底座连接处进行强度分析，通过模型的应力云图确定最大应力值及其出现的位置，根据《钢质海船建造规范》判断甲板局部强度是否满足要求[11]。

第一章主要介绍风帆助推散货船的发展趋势和应用前景，以及目前风帆船研究存在的问题；

第二章介绍改进翼型风帆的设计，根据风帆翼型、翼型理论，进行风帆计算；

第三章有限元理论和有限元软件MSC.PATRAN,MSC.NASTRAN介绍，有限元建模过程；第四章利用MSC.nastran软件对不同计算工况下的舱段模型进行强度计算，并且分析比较不同情况下的结构的应力特点；

第五章根据计算的结果分析模型总体结构的应力和局部结构应力的特点，以确定舷外静水压力，货物载荷和帆翼所受风载荷对甲板局部结构的应力影响。比较不同状态下的结构受力情况并结合规范进行强度分析，如果结构强度不满足规范，则需对结构进行加强，比较分析结构受力特点，从而得出更加合理的结构加强方案；如果结构的强度满足规范，则分析模型结构的受力特点，为风帆助推散货船甲板局部结构优化设计提供理论依据。

第二章改进翼型风帆设计

2.1风帆翼型介绍及翼型选取

目前，风帆的翼型主要有传统圆弧形风帆、NACA翼型和结合传统圆弧形帆和机翼相结合设计得到一种新的翼帆即改进型翼帆〖1〗，三种翼型的水平剖面图如图2-1，传统圆弧形、NACA翼型和改进翼型的外形参数如表2-1所示，其中改进翼型：在0-90°攻角范围内，改进翼型的升力系数均比传统圆弧形帆和NACA翼型帆要大，将改进翼型应用于船舶风帆后有利于增大船舶的推力。