艏部舷墙的优化设计

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摘要：根据通用规范设计艏部舷墙的结构型式和构件尺寸，使用有限元分析软件进行屈服和屈曲强度校核.根据初步校核结果，调整构件尺寸，优化舷墙结构设计，最后结合其它约束条件，得到舷墙最佳设计方案.优化过程体现有限元分析在船体结构优化设计中的重要作用，也为舷墙及其他结构提供优化设计思路.

关键词：艏部舷墙； 有限元； 优化设计

中图分类号：U661.43文献标志码：B

0引言

艏部舷墙具有防浪作用，并能确保船舶摇摆时船员及乘客的安全.舷墙有参与和不参与船体总纵弯曲两种结构形式.舷墙参与总纵弯曲，对舷墙本身要求较高，且不利于甲板排水，现代船舶设计中已经很少采用.[1]因此本文对船艏部舷墙设计不参与总纵强度，只承受波浪冲击载荷以及系泊设备局部载荷.在船舶结构设计领域，有限元的引入能很地好解决安全性与经济性的矛盾.对于结构分析而言，其目的不仅是校验结构强度，更应着眼于结构优化设计，这是未来船舶设计的趋势.本文以舷墙为例，简单介绍船舶结构设计及优化分析流程.

1舷墙规范设计

舷墙一般由舷墙板、支撑肘板及平台板组成.艏部舷墙设计时，参考艏部具体线型、系泊设备及《散货船共同结构规范》，给出合理结构布置.其基本形式见图1.

针对不参与船体总纵弯曲的舷墙，《散货船共同结构规范》给出具体规定.[2]

（1）舷墙高度.露天干舷甲板及上层建筑甲板的舷墙高度应不小于1.0 m.一般船舶的舷墙外形皆按型线考虑，但对于艏部，若舷墙过于外倾，对船员操作会带来不便，故可向内倾斜.

4结束语

根据通用规范设计艏部舷墙的结构型式和构件尺寸，使用有限元分析进行屈服和屈曲强度校核.根据初步校核结果，调整构件尺寸，优化舷墙结构设计，最后结合其它约束条件，得到舷墙最佳设计方案，即在满足屈服和屈曲强度要求的同时，重量减轻18.6%.

优化过程体现有限元分析在船体结构优化设计中的重要作用，也为舷墙及船舶其它部分结构的优化设计提供了设计思路.

参考文献：

[1]中国船舶工业总公司. 船舶设计实用手册[M]. 国防工业出版社， 2000.

[2]IACS. Common structure rules for bulk carriers[S]. 2012.

[3]Germanischer Lloyd SE. GL rules and guidelines[S]. 2011.（编辑武晓英）