生效日期:2020年7月1日
中国船级社
北京
编写说明
为适应工业界对大型矿砂船的开发和设计的需要,配合国家开展大型矿砂船船型开发研究的计划,由原国防科工委立项,经造船工程学会委托,中国船级社在2009年基于我社《钢质海船入级规范》、《双舷侧散货船结构强度直接计算指南》、《油船结构直接计算分析指南》、《船体结构疲劳强度指南》等规范及指南的基础上研究编写了大型矿砂船结构强度直接计算指导性文件.根据多型矿砂船的审图、入级,我社重新修订了该指导性文件,于2014年颁布了《矿砂船船体结构强度直接计算指南(2014)》.
随着矿砂船船型越来越大型化,对强度评估提出了更加全面、更加先进的要求,因此在2014版指南的基础上,对舱段直接计算的评估范围扩展到整个货舱区和机舱区域、载荷与工况、模型边界与载荷调整、屈曲评估方法、疲劳强度分析方法、矿砂含水对结构强度的影响和整船有限元等要求,结合CSR规范和GBS研究成果进行了适用性研究和实船验证,根据研究结果升级形成2016版指南.
根据2016版指南实船设计与审图应用情况,对相关内容进行了修订,形成2020版指南.
本指南的主要内容包括:
1)规定了指南的适用范围、船型定义、符号:
2)规定了波浪载荷和计算工况:
3)舱段直接计算的建模要求、分析范围、船体梁调整和许用衡准:
4)细化网格详细应力评估的部位、建模要求和许用衡准;
5)屈曲强度评估板格定义、属性定义、屈曲能力和强度衡准
6)整船直接计算的建模要求、工况定义、载荷计算及应力衡准:
7)机舱舱段直接计算的建模、载荷、船体梁调整和许用衡准:
8)装载含水矿砂时舱段有限元直接计算的补充要求.
目录
1.1 般规定 .11.2 定义. .21.3 构件尺寸.. .5
第2章 载荷工况 ...
2.1 般要求. ..62.2 动载荷工况 ..62.3 船舶运动和加速度 142.4 船体梁载荷. 172.5 外部载荷 232.6 内部载荷.. 8E2.7 装载工况 46
货舱区域直接强度分析 ..56
3.1 一般要求. 563.2 结构建模 573.3 有限元载荷组合.. 633.4 强度评估 083.5 细化强度评估. 84
屈曲强度评估 ..86
4.2板格类型. 4.1 一般要求. 86884.3屈曲能力.. .964.4强度衡准 .115附录A参考应力计算方法: .118A1.1一般规定 .118A1.3参考应力 A1.2基于应力的方法, .118.119附录B板格的届曲因子和折减因子. ..122B.1.1符号说明 122
B.1.2平面板格 ..122B.1.3曲面板格 ..122
第5章整船有限元强度评估 ...134
5.1一般规定 .1345.2模型要求.. ...1355.3水动力载荷计算 .1365.4整船载荷施加与惯性平衡 ..1405.5强度评估衡准 .143
1.1一般要求. .1441.2结构建模. ..1441.3载荷. .145
附录2. ...149
装载含水矿砂时舱段有限元计算要求. ...149
2. 1 一般规定 .1492. 2 液化矿砂的载荷与计算工况 ..1492.3 有限元模型. ..1522.4 评估区域与衡准 .1522.5 屈曲强度评估 ..153
第1章总则
1.1一般规定
1.1.1本指南适用于船长150米及以上,整个货舱区域内通常建有单甲板、两道纵向舱壁和双层底、仅有中间货舱主要用于运输矿砂货物的无限航区、自航式矿砂船船体结构强度直接计算评估.矿砂船典型横剖面图见1.1.1.
图1.1.1矿砂船典型横剖面
1.1.2本指南给出了矿砂船货舱区域和机舱区域主要构件的强度评估要求,舱段屈服强度、细化强度、屈曲强度、整船的强度评估方法和含水矿砂的舱段补充要求.
1.1.3货舱区域直接强度分析见第3章,整船有限元强度评估见第5章,机舱结构强度直接计算见附录1,装载含水矿砂时舱段有限元计算附加工况见附录2.
1.1.4直接计算可采用适用的通用程序,如使用非通用程序时,送审单位还应提供所采用的计算机程序可靠性说明的文件.
1.1.5应将直接计算技术文件提交CCS,供相关图纸审核时参考.直接计算技术文件应包括:
(1)所使用的图纸清单:
(2)结构有限元模型的详细描述:
(3)结构模型和相关属性图形:
(4)所使用的材料特性详细情况:
(5)边界条件的详细描述:
(6)所施加的载荷的详细情况:
(7)描述与载荷有关的结构模型的响应的图形和结果:
(8)总体和局部变形的归纳与图形:
(9)描述构件的von Mises 应力,各方向应力和剪应力不超过强度标准的汇总和