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2400吨级江海直达货船优化设计研究

孙洪刚  
【摘要】:由于商品流通的扩大,许多货物需要由海上和内河协作配合运输,江海直达运输正是这样一种方式。在中国,江海直达船舶有着广阔的发展和应用前景,它对连接中国的沿海、远洋航运和内河航运起着重要的作用。 本文以2400吨江海直达货船为研究对象,根据本船的船型特点,研究适合的优化设计方法与思路,借鉴国内外船舶优化研究方法,对本船进行优化设计研究。主要有两方面内容: 一是对其结构进行优化。本船采用的优化方法是把货舱区顶边舱的斜舱壁改为直舱壁,这样做的结果使得货舱容积增大,装卸货物方便,但甲板大开口同时也增大。甲板大开口的增大,将影响船舶的总纵强度和扭转强度,因此,将对本船进行强度校核。对本船进行结构优化设计后,通过MSC.Patran/Nastran软件建立全船有限元模型,根据中国船级社《散货船结构强度直接计算分析指南》及相关规范,采用全船有限元直接计算法对船体结构强度进行校核和分析,以便真实的考虑各种载况和波浪条件下,船舶航行状态下的各种响应,并校核大开口条件下船体的总纵强度。 二是对其推进节能进行改进。船舶节能目前已成为世界各国造船界和航运界研究的重要课题,它关系到节约燃料和费用、环境保护以及船舶营运经济效益等问题。随着造船业和世界经济的发展,油价越来越高,致使船舶燃料费用呈显著增高趋势,占船舶营运总费用开支成本的比例较大。目前,船舶推进节能的技术和方法有很多,对本船推进节能的应用,本文采取一种简单而又实用的方法——改变齿轮箱的减速比,来提高螺旋桨的效率,在主机发挥相同功率的情况下,可以降低燃油消耗率,达到节能的目的。


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