摘要：大型装运矿砂散货船船舶拥有比较大的船舶装载量和较小的装载容量,它指的是专门用于装运各种矿砂的大型散货船。如今随着世界国际贸易业的飞速发展,大型的铁矿砂运输船在国际航运业经济蓬勃发展的新历史时期也将拥有非常广阔的市场前景,而近年来,随着当前我国经济工业化的快速发展,我国对大型铁矿砂的市场需求与日俱增,中国现已经发展成为目前全世界最大的大型铁矿石矿砂消费国。巴西、澳大利亚等出口国家仍然是世界铁矿石的主要运输出口生产国,将许多铁矿石从这些出口国家直接运输出口到东亚(主要的就是我们中国),还是需要依靠许多艘大型的铁矿砂运输船,这一市场需求为大型的铁矿砂运输船在国际航运运输市场上发展注入了新的活力。因此,开发先进、安全且高效的大型船用矿砂运输船舶就是为了满足国内大型航运业完成铁矿石交通运输繁重任务的迫切技术需求,了解和学习掌握大型船用矿砂运输船的船体结构荷载强度设计要求和矿砂建造工艺设计上的一些关键技术,对于不断提高当前我国大型矿砂的国际进口量、扩大大型航运船舶的矿砂出口以及有效保障当前我国重要战略煤矿资源的交通运输安全有着一个极其重要的历史现实意义,对提高我国船舶工业在世界航运业上的地位也有积极意义。

如何通过合理设计布置这些特殊类型结构的使用位置、加强这些特殊结构和优化设备以通过增强大型船用矿砂制造船的特殊结构使用强度和优化保障大型矿砂制造船的正常航行安全,这是大型船用矿砂制造船进行结构强度优化系统设计的重要关键。

保证结构安全前提下的结构优化设计,主要就是依据各种船级社规范和公约要求,手段主要是有限元分析验证和规范校核[6]。船舶结构设计首先是满足自身使用功能和结构的安全性,然后是优化结构,达到保证安全的同时经济效益最大化。要达到结构安全并优化,需要从总纵强度、疲劳强度、船首抨击强度和其他规范局部强度、船舶各端有限元以及全船有限元等方面逐一分析展开。

关键词：大型矿砂船；结构设计；结构强度；优化

目录

摘要

ABSTRACT

引    言-1

1 大型矿砂船的结构强度分析和计算-2

1.1 大型矿砂船的总纵强度-2

1.1.1-总纵弯曲强度-2

1.1.2-船体梁极限强度-3

1.1.3-总纵剪切强度-3

1.2-疲劳强度-4

1.2.1-疲劳诱导载荷-4

1.2.2-疲劳寿命计算-4

1.2.3-船体疲劳节点的改善措施-5

1.3-船首底部砰击和船首冲击-5

1.4-舱段有限元模型-6

2 大型矿砂船的结构优化设计-6

2.1 首部结构优化设计-6

2.1.1 首部平台布置的优化-7

2.1.2 外板纵骨间距的优化-9

2.2 合理规范局部强度-10

2.3 某些高应力区域需要加强及节点优化-11

3-大型矿砂船在未来航运业的发展-13

4-结论-13

参 考 文 献-15