一、影响现役散货船总纵强度的破损模式的研究（论文文献综述）
严力宇[1]（2020）在《考虑参数随机性的碰撞/搁浅受损船体结构极限强度研究》文中认为船舶结构强度是保障船舶安全性的重要组成部分,在当今船舶大型化的趋势下仍需保持重点关注,特别是碰撞/搁浅等各类事故层出不穷,对结构安全性造成严重威胁,并可能进一步导致人员生命、财产及环境的重大损失。技术的进步和行业内激烈的竞争又促使着对于船舶的经济性要求越来越高,为了充分利用材料,根据构件几何/材料屈服强度等随机性特征,开展船舶结构极限强度的统计学属性研究并进行结构可靠性分析显得尤为必要,这也对提高我国的船舶设计制造水平和竞争力具有重要意义。本文以ISSC基准船舶模型为研究对象,分析其在完整及碰撞/搁浅损伤下的船体结构极限强度和考虑其构件厚度及材料屈服强度影响下的可靠性水平。对完整船体,采用增量-迭代法编制计算程序,对比ISSC基准研究结果验证其合理性;在此基础上,对碰撞/搁浅损伤船体,考虑结构损伤及结构横倾的几何/载荷的非对称效应,引入中性轴偏转算并改进迭代计算过程,实现高效计算;进一步考虑构件几何及材料屈服强度的随机性,以改进的增量-迭代法为基础的,通过自编计算程序进行大样本抽样和重复运算,根据所得结果分析完整及碰撞/搁浅损伤船体的极限强度统计学特征并开展可靠性研究。具体研究内容如下:（1）介绍了完整及碰撞/搁浅损伤船体结构极限强度与可靠性分析的基本研究方法和研究进展,为后续的具体研究工作打下基础。（2）分析完整结构的极限垂向总纵弯曲承载力,采用增量-迭代法作为主要方法研究了结构单元平均应力-应变关系、屈曲失效模式等因素对完整船体极限总纵弯曲承载力的影响,并结合典型时刻截面应力分布情况分析了曲率加载过程中船体梁横截面中性轴的变化规律。（3）对于碰撞/搁浅损伤船体,考虑几何及载荷等的非对称效应,以增量-迭代法为基础编写了极限强度计算程序,并增加了对中性轴偏转的支持。注意到考虑中性轴偏转所引发的计算效率方面的问题,根据二分法原理着重优化了中性轴的迭代过程。针对大角度横倾双轴受弯场景下的完整及碰撞/搁浅损伤船体结构的极限承载力计算问题,则采取了中性轴方程的替代表示法。参考HCSR的损伤定义,假定一系列的损伤范围,采用改进的增量-迭代法对比研究了损伤范围对模型极限总纵弯曲承载力的影响。（4）在参考HCSR进行了完整及碰撞/搁浅损伤船体的极限强度校核的基础上,进一步开展了极限强度的可靠性研究。可靠性分析中综合运用了结合可靠性指标法确定最可能点的一阶可靠性方法、经典的蒙特卡洛模拟和结合重要抽样方法的蒙特卡洛模拟等研究方法,考察了构件尺寸（厚度）及材料屈服强度随机性对模型极限承载力的影响,计算了完整及碰撞/搁浅损伤船体结构总纵强度的失效概率。
韩晓可[2]（2020）在《基于合理分舱的船舶静水载荷优化》文中研究说明散货船由于其装载情况中经常会出现不均匀装载和空舱等情况,其舱壁的分布位置对船舶的静水载荷影响较大。一旦舱室破损,过大的弯矩会造成严重的后果,甚至使船舶“断裂”。除了取决于装载情况外,船舶的静水载荷与船舶的布置也有着密切的关系,如典型横剖面的形状、货舱长度、双层底高度、顶边舱和底边舱主要支撑构建的强度,以及横舱壁的位置和布置形式等。根据最新的船舶结构共同结构规范（HCSR）,新船的设计对结构强度和许用弯矩值提出了更高的要求。相比于增加构件的尺寸,通过改变船舶的布置以增强其结构强度,对于船东和设计单位而言都是有一种更加简捷和低成本的方法,具有广泛而深远的意义。传统的分舱过程大都是依据规范进行设计或对母型船进行适当修改,提出若干种分舱方案,逐一进行对比,从中选出最优化方案。这些方法设计效率低且搜索范围存在限制,不能从理论上寻求出最优化的分舱方案。本文对某散货船建立船体梁数学模型,根据SOLAS公约和HCSR规范的要求,应用NAPA的二次开发功能和Manager计算程序,采用“变步长”穷举法和遗传算法等优化方法,对散货船进行分舱优化研究。在假定船舶的主尺度、船型参数、货舱个数、货舱区域总长度（即货舱区前后端横舱壁位置）不变的前提下,将货舱间横舱壁的偏移距离作为设计变量,在满足货舱总舱容、船舶的完整稳性和破舱稳性符合规范和船东的要求等约束条件下,首先对完整工况下的散货船进行舱壁位置的优化,以最大静水弯矩最小化为优化目标,分别采用穷举法和遗传算法两种优化方法进行对比计算,得出中拱时增加中间货舱长度、减小两端货舱长度,中垂时增加两端货舱长度、减小中间货舱长度能够使船舶的静水弯矩达到最小的结论。在优化过程中,为了防止舱壁移动导致船舶纵倾过大而浮态不满足要求的情况,编写实时配载程序以随时调整压载水,使其浮态满足要求。然后选择采用遗传算法对破舱工况下船体梁中拱和中垂两种最危险的情况分别进行舱壁位置优化研究,探索出使静水弯矩沿船长的包络线面积降至最低的分舱方案。
薄志斌[3]（2019）在《基于遗传算法的散货船智能配载研究》文中指出散货船运输开始于上世纪中期,经过多年的发展,散货船运输已经在航运业当中占据重要的地位。第二次世界大战后,由于全球对散装货物运输量的需求不断变大,再加上散货船本身具备的优势使得散货船运输得到了较快的发展。散货船相比其它货船的运输优势是船舶航线比较固定、单次航程的运输量大、装卸效率高。运输的独特性和便利性使散货船的运输占海运总量的较大比例。货物的装卸载工作是船舶运输生产中非常重要的一部分,随着散货船数量的增加,关于散货船的配载技术也在不断的飞速发展。计算机和信息技术的应用领域在不断的扩大,国外已经出现具有人工智能化的船舶装载仪。但是目前国内的装载仪一般计算功能简单,计算所需的时间偏长且计算结果不是很精确,大部分都还不具备良好的计算和优化功能。如何在众多可行的配载方案中找到最佳配载方案,以确保船舶的稳性和强度满足要求,并且能够提高运营效率从而降低运输成本和增强市场竞争力是目前航运业追求的主要目标。在这种情况下,研究散货船的配载优化问题提高散货船的装卸载效率、减少停靠港时间以降低成本,是目前散货船运输方向急需解决的难题。本文以“76000吨散货船”为验证对象,在满足船舶强度、稳性的前提下,基于遗传算法对散货船的配载进行优化研究,突出了优化后的配载相比未优化之前更具有优势,并且展望了散货船配载的未来发展前景。（1）本文通过装载仪软件的计算功能,对船舶的剪力、弯矩和复原力臂分别进行计算与校核,使船舶在港口的装卸以及航行过程中保持良好的强度和稳性,从而保证船舶的航行安全。（2）基于遗传算法对船舶的配载进行优化,重点对优化过程中的初始解、变异操作和交叉操作过程进行对比,使最终的优化解在强度和稳性方面有更好的表现。（3）用OpenGL软件实现船体模型的显示,并且船体模型可以进行平移、缩放、旋转等操作。装载仪在进行装卸载时,可以实时显示船舶的配载情况和强度、稳性的计算结果。
李晓冬[4]（2019）在《LNG船事故状态结构综合安全评估方法研究》文中研究指明国际海事组织（International Marine Organization,IMO）为了提高海上航运的安全水平,从2002年开始推动基于目标的规范体系（Goal Based Standard,GBS）,并提出用安全水平法（Safety Level Approach,SLA）逐步取代基于经验的规定性标准。在安全水平法的推动下,面向单船的风险设计方法在新船设计建造中将发挥更大的作用。综合安全评估（Formal Safety Assessment,FSA）是实现安全水平法的通用工具,但FSA方法体系在船舶风险设计中应用时仍然存在很多问题,例如缺乏针对船体结构系统的风险分析模型,没有针对结构风险的评价衡准,缺乏有效的决策工具为风险控制方案选择提供支持,等等。这些问题已经成为限制SLA法推广的关键因素。在此背景下,上海交通大学海洋工程国家重点实验室与中国船级社、大连海事大学等单位共同承担了工业与信息化部高科技船舶科研项目“FSA/SLA方法研究”和“FSA/SLA应用研究”等课题的研究;作为上述课题的重要组成部分,文本旨在研究如何改进目前的FSA方法体系,使之更加符合船舶风险设计对结构安全评估的需要,为在船舶设计过程推广SLA探索切实可行的途径。液化天然气船（Liquefied Natural Gas,LNG）船是保证我国能源战略安全的核心装备,该船型设计建造过程技术密度高、难度大,设计方案创新改造的空间广;而且,该船型具有危险的超低温液货和复杂的围护系统,导致安全评估中非传统影响因素多,不确定大。因此,本文选择LNG船作为研究目标,针对船体结构建立事故后风险分析模型,以及相应的风险评价衡准;探索改进FSA成本-效益指标和风险决策方法的途径,取得了积极的成果。论文主要研究工作如下:（1）用可达矩阵为IMO海事安全委员会（MSC）提出的15类船舶结构安全要素建立递阶结构模型,系统分析各类要素在安全系统中的作用以及逻辑关系;同时对比研究海洋工程结构风险设计的经验,分析船体结构事故状态安全评估的必要性、主要任务和技术路线;在此基础上提出船舶结构风险设计的流程,并分析该流程对FSA方法体系的具体要求。（2）研究利用有限元分析软件模拟事故状态LNG船体温度场分布的方法,以及基于ABAQUS非线性有限元工具模拟受损船体剩余极限强度的方法;探索模拟事故状态LNG泄漏导致的船体结构温度应力和低温冷脆破坏等超低温效应的方法。（3）为了分析事故后受损船体结构失效风险,建立了BBN-SRA模型,利用该模型分别对No.96薄膜型LNG船和SPB型LNG船搁浅事故后船体崩溃风险进行了定量分析。（4）提出面向船体结构事故后失效风险的衡准指标:PSF值和F-S曲线;研究利用ALARP原则确定可容忍风险界限的方法与步骤;分析新型船舶在全生命周期内风险评价衡准的动态修订过程。为SPB型LNG船搁浅事故后船体崩溃风险制定评价衡准,并对该船型进行了结构风险评价。（5）使用风险效用理论改进FSA中经典的成本-效益分析（Cost Effectiveness Analysis,CEA）模型,使其可以考虑决策者风险态度的变化。使用改进后的方法对LNG船的风险控制措施进行了CEA分析,验证了基于风险效用CEA模型的有效性。（6）提出基于风险评价结果动态选择多指标体系、对风险控制措施进行优化选择的思路;对比研究“效用函数综合评价”和“模糊综合评价”两种经典方法,选择前者作为多指标综合评价的理论基础,并使用灰色关联分析模型对该综合评价方法进行改进;研究了使用综合权重法对多指标体系进行赋权的问题。使用上述方法体系分别对LNG船和油船的风险控制方案进行了优化排序分析,验证了该方法的有效性。本文开展的一系列创新性研究,改进了传统的FSA方法体系,使其更适合在船舶结构风险设计中使用。具体来说,为了使FSA能够用来评估船体结构事故状态失效风险,主要的创新研究包括:（1）建立了BBN-SRA模型分析事故后船体结构失效风险。新模型中,结构可靠度分析（Structural Reliability Analysis,SRA）模块考虑随机海浪、结构抗力等常规随机变量对结构失效的影响,贝叶斯网络（Bayesian Belief Networks,BBN）则可以模拟船底损伤状况、海水涌入、LNG泄漏等事故随机变量对结构失效的影响。（2）利用BBN逆向推理算法开发了BBN-SRA模型的另外两类功能:主要风险因素诊断和利用新证据快速估计事故后果。（3）在计算受损船体剩余极限强度时,研究了模拟事故状态下LNG泄漏导致的超低温效应的方法。（4）提出了事故后船体结构失效风险的衡量指标PSF值和F-S曲线,并研究了确定结构风险衡准的方法。为了使FSA能为风险设计过程提供更科学系统的决策支持,主要的创新研究还包括:（5）提出了利用船舶事故风险的效用化与反效用化过程确定等效事故损失的算法,为在设计方案的CEA分析中考虑决策者风险态度提供了解决方案。（6）为了对风险控制措施进行优化决策,提出动态的多指标评价体系,以及基于灰色关联理论的综合评价模型;在对多指标体系赋权时,研究了基于“层次分析-博弈论”模型的综合赋权方法。
刘春雷[5]（2017）在《散货船智能配载》文中认为本文研究目标是基于散货船外壳及所有舱室的数字化3D模型,研究散货船配载核心算法、智能配载算法及装货过程优化问题,并将其应用于新一代散货船智能化配载仪的开发中。基于此目标,主要开展了以下工作:基于船舶设计部门提供的船舶外壳及所有舱室精确的数字化3D模型建立船舶3D剖面模型数据库,在此3D数据库基础上完成了配载相关核心算法研究。首先基于Sutherland-Hodgeman多边形剪裁算法、多边形等距偏移算法及Douglas-Peucker多边形简化算法建立船舶3D剖面模型数据库,然后在此数据库基础上计算船舶浮态、总纵向强度及破舱进水分析。在计算船舶浮态时,提出一种"简化矩阵法",该方法程序实现简单,稳定性好;在计算总纵强度时,基于船舶外壳3D剖面模型计算浮力分布曲线,基于舱室的"重量分布表"计算船舶重量分布曲线,可提高计算精度;在进行破舱分析时,基于外壳及所有舱室的3D剖面模型,采用"增加重量法"计算破损浮态,采用"损失浮力法"计算破损强度。基于标准差分进化算法实现散货船智能配载。综合考虑船舶安全性及经济性,并将船舶浮态控制作为约束条件,建立了散货船多目标约束优化数学模型。该模型通用性较好,通过不同的参数设定可满足不同的实际需求,如最优纵倾下的最佳配载、任意吃水下压载水调平及载况优化等。在模型求解时,采用双层优化法进行求解,将多目标约束优化转换为双层单目标优化问题。散货船智能配载充分利用了计算机的计算能力,弥补了传统人工配载的不足,其给出的配载方案可有效改善船舶纵向受力情况。基于标准差分进化算法及离散差分进化算法实现了散货船装货过程优化。散货船装货过程优化本质是确定最佳分轮次装货方案。本文以"单头作业,两轮装载"装货方式为例,采用标准差分进化算法及离散差分进化算法相结合的混合差分进化算法,对轮次装货量及轮次装货顺序分别进行实数编码和整数编码,建立了散货船装货优化数学模型,并采用双层优化法进行求解,程序会自动给出最佳装货方案。该方法可有效提高装货效率,保障装货安全。最后,基于文中所提出算法开发了一套散货船智能化配载仪系统,该系统对保证船舶安全、提高装货效率、实现船舶节能增效具有重要意义。本文是以散货船为例,其关键技术同样适用于其他类型船舶,为油船、集装箱船、多用途船等类型船舶的配载仪研发奠定了基础。
许建平[6]（2014）在《CSR船舶破损后剩余极限强度的可靠性研究》文中研究表明随着航运业的蓬勃发展,船舶在营运过程中遭遇碰撞、搁浅事故的风险增加。这类事故往往会造成船体结构不同程度的损伤,为了有效地实施救援,防止船体结构进一步破损、甚至灭失事件的发生,避免给生命财产和海洋环境造成更大的损害,进行船舶破损后的剩余极限强度的安全性评估研究十分必要。本文为确认CSR-H规范要求的船舶破损（碰撞、搁浅）后剩余极限强度的合理水平,以一艘308000DWTVLCC油船为例,采用结构可靠性方法进行破损剩余极限强度的评估。主要的工作内容如下:（1）根据MARPOL公约,对CSR-H规定的破口范围进行概率分析;（2）对目标船进行了单舱破损后的静水弯矩值计算和概率统计分析;（3）运用WALCS软件进行了基于全球海况谱的长、短期波浪弯矩预报,并运用极值理论推导了一周和25年波浪弯矩极值预报,给出了一周波浪弯矩近似计算公式;（4）基于共同规范,编制了简化逐步破坏法的船体梁极限弯矩计算软件,借助Rosenblueth法分别统计了目标船各舱破损后极限弯矩的概率特性;（5）采用改进一次二阶矩法和改进加权响应面法,计算了目标船各舱破损后的剩余极限强度可靠度;（6）运用实船统计数据和可靠度计算结果,确定CSR-H规范剩余极限强度的目标可靠度,通过第二水准法校核了剩余极限强度分项安全因子。
胡胜谦[7]（2012）在《船舶损伤后船体剩余强度评估方法研究》文中研究表明船舶的剩余强度是衡量船体结构安全可靠性的重要指标，合理评估损伤船舶对外载荷的极限承载能力，有助于更高效的开展船体结构设计，减少事故损失。本文在研究了损伤后船体梁的浮态及载荷效应的基础上，基于共同规范，编制了简化逐步破坏法极限强度计算程序；采用非线性有限元软件Abaqus，分析了极限强度有限元仿真技术，以12,000DWT油船为例，对其在不同载况、不同破舱组合、不同横倾角下的剩余强度进行了分析；开展了小尺度损伤结构物极限强度实验，并与本文所编程序及非线性有限元计算结果进行了对比研究。主要内容及结论如下：（1）整理出了考虑船舶损伤后浮态、载荷效应变化，并计及损伤船体梁在初始横倾角影响下，产生非对称弯曲的，分别基于简化逐步破坏法和非线性有限元法的损伤后船体梁剩余强度评估方法。（2）编制的简化逐步破坏法极限强度计算程序具有参数输入简单，可自动划分单元等优点，结合内置的浮态载荷计算模块，实现了考虑浮态及载荷效应的极限强度的快速计算，通过算例及模型实验验证了该程序具有一定的计算精度。（3）基于Abaqus软件进行了极限强度的非线性有限元法研究，分析了有限元模型化技术（包括求解方法、建模范围、腐蚀余量等）对计算结果的影响，提出了适于损伤船体梁极限承载能力计算的模型化技术，并得到了12,000DWT油船在不同浮态和损伤情况下的损伤模式和极限承载能力。（4）开展了完整结构和不同位置破损结构小尺度模型的极限强度实验，实验结果与有限元法及简化逐步破坏法计算结果吻合较好，评估了不同损伤位置对结构的变形模式和极限承载能力的影响情况。（5）损伤船舶的浮态会对剩余强度产生较大的影响，传统的基于正浮状态的剩余强度评估易得出偏危险的结果。损伤船体梁的剩余强度总体上随着横倾角的增加呈下降趋势，在大横倾角情况下尤为明显，且中垂工况较中拱工况下降更快。局部凹陷也会对损伤船体梁的极限承载能力产生一定影响，特别是船底凹陷。（6）基于系统的模型化技术研究的非线性有限元法在进行剩余强度评估时能够获得较为精确的损伤船体梁极限承载能力及其失效模式，而简化逐步破坏法则具有计算快捷的优势，但在大倾角下易得出偏危险的结果。
罗志明[8]（2011）在《破损船体总纵弯曲应力分布及计算》文中研究说明船体破损属于危险状态,一方面由于浮力的损失会造成船体的浮态和载荷分布发生显着的变化；另一方面船体结构的承载能力会削弱。船舶破损后快速准确地进行强度校核对应急和补救等工作有着指导意义,才能尽可能地减少人员伤亡和经济损失。等值梁法基于线弹性理论,将总纵弯曲应力在横剖面高度方向线性分布,是以剖面等高处的平均应力的水平来评估船体强度。在计算完整船体总纵强度时等值梁法便捷、准确,目前大多数船级社都将其引入规范,基于等值梁法的总纵强度程序应用非常普遍。但对于破损船体而言破口区域构件承载能力下降,属于危险区域。破口的应力集中问题,破口的塑性问题,以及破口的撕裂等问题等值梁法均不能解决。以等值梁法计算出的剖面等高处的平均应力来评估破损船体强度而忽略破口区域的强度问题,处理方式较粗略存在着不合理性。有限元方法是研究破口应力集中、结构非线性问题的有效手段。破口应力集中影响范围是局部,对远离破口的区域影响不大,因此可以将用等值梁法计算的在相同载荷下完整剖面船底板应力作为基准应力,并结合有限元法来研究船底破口处的应力集中问题。本文的研究内容和成果如下：1)研究了矩形、带尖角矩形、圆形三种典型破口在船底加筋板格中的网格的划分和应力集中观测点的位置的选取,为研究船体加筋板破损的应力集中网格划分提供参考。2)船底加筋板破口同平板破口不同,除了受破口自身的形状和大小的影响外还受到骨材的影响,采用“穿越法”将破口在船底加筋板纵向、横向移动,来研究破口应力与骨材距离的变化规律。利用该规律可以求得破口在船底应力最大、最小值,判断破口最危险的情况。3)利用ANSYS分析了三种典型破口在船体板格沿纵向、横向扩展时,应力集中系数的变化规律,将破口的应力集中系数分解为平板应力集中系数和骨材作用系数后,矩形和矩形尖角破口的应力集中系数各组曲线差值随X轴逐渐增加近似等差数列的方式。根据这一规律提出一种简单的算法,可由少数几个己知破口的应力集中系数推算未知破口应力集中系数,并拟合了计算公式。算例表明该算法是可行的且适合编程。在改纵骨、肋板间距的情况下同样存在上述规律,说明上述规律对加筋板格具有一般的通用性。4)通过增加载荷使破口逐步进入非弹性阶段,利用ANSYS对破口应力集中进行非线性分析,将非弹性阶段的应力集中系数同线性时的应力集中系数作比较。通过对多组不同形式、尺寸、初始应变的破口进行计算,提出了对弹性阶段的应力集中系数的修正方法,并拟合修正了修正系数的公式。5)提出了一种采用等值梁法求基准应力,结合破口的应力集中系数和破口应力分布规律来计算破损船体总纵强度的方法,对等值梁的计算结果进行修正,算例表明该方法具有较好的精度且适合编程。
尚高峰[9]（2011）在《轻量化船舶结构极限强度研究》文中提出节能环保是当今人类社会的共识。为了提高船舶运输能效,规范和减少船舶二氧化碳排放,国际海事组织制定和批准了新船能效设计指数作为新船能效的衡量标准。采用轻量化船体结构材料,对于减少船舶自重、增加船舶载货量、提高新船能效设计指数具有重要意义。钢夹层板是一种新的船体材料,具有重量轻和抗弯刚度高等许多优点,采用钢夹层板代替加筋板,有可能大幅减少船体结构重量。目前钢夹层板主要用于修船,尚未有完全采用钢夹层板建造的新船,其中一个主要原因是由于对钢夹层板结构力学特性的研究不够充分,缺乏合理的设计方法将钢夹层板与加筋板之间的强度完全等效。因此,有必要开展钢夹层板结构极限强度研究,建立钢夹层板船体结构极限强度计算方法。本文采用理论研究、数值仿真和模型试验相结合的方法,对钢/聚氨酯/钢夹层板结构极限强度进行系统探究,取得了以下一些主要研究成果:（1）根据结构共同规范的指导原则,开发了船体梁总纵极限强度的计算方法和计算软件,通过箱形梁模型和实船结构极限强度的系列计算和对比分析,验证了计算方法和软件的合理可靠性,为开展钢夹层板极限强度对比研究奠定基础。（2）在现有理论方法的基础上,通过对钢夹层板的力学特性分析以及典型边界条件的简化处理,首次提出了含三个广义变量的钢夹层板屈曲临界应力简化计算方法,将三个广义变量的偶合方程简化为两个广义变量的独立方程的求解,使得钢夹层板的理论求解简化为与薄板的经典理论求解相类似。（3）开展了钢夹层板典型失效模式和极限强度的系列研究,初步建立了钢夹层板与加筋板之间极限强度等效的计算方法。数值算例表明,采用钢夹层板代替纵向加筋板后,在结构极限强度等效的情况下可以减轻结构自重,在结构重量相等的情况下可以提高结构极限强度。（4）在国内首次开展了钢夹层板在侧向压力和双向压缩联合作用下的模型试验研究,进行钢夹层板理论简化计算结果、有限元计算结果及模型实验结果的对比分析,得到一些有实用价值的结论。
祁瑶[10]（2010）在《破损船体总纵强度计算研究与程序开发》文中提出船舶在运营过程中可能会发生碰撞、触礁、搁浅等一系列恶性事故。舰艇在海上进行作战活动常会遭到炮火、鱼雷、水雷、炸弹等攻击而造成损伤。破损船舶也许因满足其破舱稳性而会成功浮起,但却会因为船体剩余强度不够而发生进一步破坏并沉没。因此,船舶破损后的结构剩余强度越来越受到人们的重视。然而船舶事故和舰艇战斗损伤的发生不可避免,但当船舶发生破损时,若能够对其当前强度进行迅速校核,并作出应急反应,就能够尽可能地降低人员伤亡和经济损失,甚至能够对战斗的胜利起决定性影响。船舶破损后继续断裂破损的主要原因有以下两个方面：一方面船舶破损后淹水以及货物外泄带来船舶浮力损失和载重量的变更从而引起船舶载荷的变化,另一方面船舶破损后结构的破损引起的船体强度损失。论文研究工作的主要内容和成果如下：1)针对任意浮态下的船舶浮力计算,采用三次样条函数表示船体型线,统计出14种水线与横剖面的交点情况,程序实现任意横倾状态下水线与横剖面的交点计算,并在此基础上计算剖面浸水面积和浮力要素。2)基于增加重量法,对传统的针对船舶外载荷计算的逐步近似法进行改造,使其既能够考虑船舶进水后的重量变化,又能够考虑船舶横倾的浮态调整。程序实现任意破舱情况下船舶浮力要素及剪力弯矩值的计算,典型舱室剖面型式归为8类,考虑了舱室装载状态对于破损船舶外载荷的影响。3)从服务性使用要求角度,研究并程序实现非对称结构的剖面特性参数的计算,并在此基础上依据线弹性理论得到破损船体梁总纵强度和剪切强度的计算校核,考虑了舱室进水、船舶横倾、重心横移、非对称结构等因素对总纵强度的影响。4)程序具备计算任意舱室进水、破口大小、位置与数量皆任意的破损船体总纵强度估算功能,虽然没考虑船舶运动、构件屈曲或塑性变形等因素,但能迅速地校核船体在当前破损状态下是否仍满足服务性要求,适用于一般型式的单体船。在结构设计中应用,可以预估船舶破损的危险情况；在船舶营运中应用,可以对当前破损状态及时地估算出其剩余强度,从而采取合适的相应应急措施。
二、影响现役散货船总纵强度的破损模式的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、影响现役散货船总纵强度的破损模式的研究（论文提纲范文）
（1）考虑参数随机性的碰撞/搁浅受损船体结构极限强度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 完整船体结构极限强度研究 |
| 1.2.2 损伤船体结构极限强度研究 |
| 1.2.3 船体结构极限强度的可靠性分析 |
| 1.3 本文的主要工作及创新点 |
| 1.3.1 本文的主要工作 |
| 1.3.2 创新点 |
| 第2章 完整船体梁极限总纵弯曲承载力分析方法研究 |
| 2.1 HCSR对完整船体极限总纵强度的要求 |
| 2.2 完整船体梁极限总纵弯曲承载力分析方法 |
| 2.2.1 解析法 |
| 2.2.2 增量-迭代法 |
| 2.2.3 非线性有限元法 |
| 2.3 船体结构极限强度计算程序 |
| 2.4 完整船体梁极限总纵弯曲承载力的实例研究 |
| 2.4.1 模型属性 |
| 2.4.2 结构单元的平均应力-应变关系 |
| 2.4.3 完整船体梁极限总纵弯曲承载力对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 碰撞/搁浅损伤船体梁极限总纵弯曲承载力分析方法研究 |
| 3.1 HCSR对碰撞/搁浅损伤船体极限总纵强度的要求 |
| 3.1.1 HCSR损伤工况定义 |
| 3.2 损伤船体梁极限总纵弯曲承载力计算的增量-迭代方法及其改进 |
| 3.2.1 考虑中性轴偏转的增量-迭代法 |
| 3.2.2 中性轴迭代过程及针对双轴弯曲场景的改进 |
| 3.2.3 以二分法为基础的迭代过程的改进 |
| 3.3 碰撞/搁浅损伤船体梁极限总纵弯曲承载力的实例研究 |
| 3.3.1 模型碰撞/搁浅的损伤范围 |
| 3.3.2 碰撞/搁浅损伤船体梁极限总纵弯曲承载力对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑几何及材料随机性的船体梁极限强度可靠性研究 |
| 4.1 可靠性及临界状态方程的概念 |
| 4.2 随机变量及其统计学属性 |
| 4.2.1 船体梁横截面有效承力构件厚度、材料屈服强度的统计学属性 |
| 4.2.2 基于蒙特卡洛模拟计算船体梁极限总纵垂向弯曲承载力的统计学属性 |
| 4.2.3 静水弯矩、波浪弯矩的统计学属性 |
| 4.3 可靠性计算方法 |
| 4.3.1 使用MATLAB进行蒙特卡洛模拟 |
| 4.3.2 一阶可靠性方法 |
| 4.3.3 结合重要抽样方法进行蒙特卡洛模拟 |
| 4.4 船体梁总纵强度校核及可靠性研究 |
| 4.4.1 基于HCSR的船体梁总纵强度校核结果 |
| 4.4.2 完整船体梁极限总纵垂向弯曲承载力的统计学属性 |
| 4.4.3 垂向受弯的完整船体梁总纵强度的可靠性分析 |
| 4.4.4 损伤船体梁极限总纵垂向弯曲承载力的统计学属性 |
| 4.4.5 垂向受弯的碰撞/搁浅损伤船体梁总纵强度的可靠性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文的主要研究工作及结论 |
| 5.2 进一步的研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 基于HCSR的结构单元平均应力-应变关系的定义 |
| 附录2 船体梁总纵强度校核过程 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）基于合理分舱的船舶静水载荷优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船舶分舱方案的研究现状 |
| 1.2.2 NAPA软件二次开发的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 分舱方法 |
| 2.1 内壳形状 |
| 2.2 舱壁位置 |
| 2.2.1 规范要求的船舶分舱布置 |
| 2.2.2 根据设计经验确定分舱布置 |
| 2.2.3 全局搜索最优分舱布置 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 散货船分舱优化设计数学模型 |
| 3.1 设计变量 |
| 3.2 目标函数 |
| 3.3 约束条件 |
| 3.3.1 舱长限制 |
| 3.3.2 完整稳性 |
| 3.3.3 破舱稳性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 NAPA软件介绍 |
| 4.1 宏的格式 |
| 4.2 常用的NAPA BASIC命令 |
| 4.3 NAPA Manager应用程序 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于穷举法的分舱优化计算 |
| 5.1 穷举法基本原理 |
| 5.2 基于穷举法的优化计算流程 |
| 5.3 实时浮态调整程序 |
| 5.3.1 实时浮态调整基本原理 |
| 5.3.2 浮态调整流程 |
| 5.3.3 实时浮态调整程序介绍 |
| 5.4 散货船优化计算分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于遗传算法的分舱优化计算 |
| 6.1 遗传算法基本原理 |
| 6.2 基于遗传算法的优化计算流程 |
| 6.3 散货船优化计算分析 |
| 6.3.1 完整工况下的计算结果分析 |
| 6.3.2 破舱工况下的计算结果分析 |
| 6.3.3 结果对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录——程序功能介绍 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（3）基于遗传算法的散货船智能配载研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究的目的、意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外的研究现状 |
| 1.2.2 国内的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 第2章 散货船的强度计算 |
| 2.1 船体强度概述 |
| 2.2 散货船总纵强度的计算 |
| 2.2.1 船体发生总纵弯曲的原因 |
| 2.2.2 静水剪力与弯矩计算 |
| 2.2.3 总纵剪力和弯矩的计算 |
| 2.3 纵向强度校核 |
| 2.4 船舶强度软件实现 |
| 2.4.1 数值积分—不等间距积分的一般三坐标公式 |
| 2.4.2 船舶剪力和弯矩计算实例 |
| 2.5 保证总纵强度注意事项 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 散货船配载及稳性计算 |
| 3.1 散货船运输 |
| 3.1.1 散装谷物专用船的特点及其运输要求 |
| 3.1.2 散装谷物在货舱内的装载状态 |
| 3.1.3 散货船配载方法概述和装运注意事项 |
| 3.2 船舶浮态计算 |
| 3.2.1 船舶浮态一般计算方法 |
| 3.2.2 纵倾浮态的计算 |
| 3.3 散货船稳性计算与校核 |
| 3.3.1 稳性的表示和计算 |
| 3.3.2 散货船谷物稳性的计算 |
| 3.3.3 船舶稳性的校核 |
| 3.4 装载仪计算散货船的稳性 |
| 3.5 保证散货船安全运输的有关措施 |
| 3.5.1 减少谷物移动倾侧力矩 |
| 3.5.2 改善配积载方案提高初稳性高度 |
| 3.5.3 设置防移装置及采取止移措施 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 散货船配载遗传算法设计 |
| 4.1 遗传算法介绍 |
| 4.1.1 遗传算法的概念 |
| 4.1.2 遗传算法的特点 |
| 4.1.3 基本术语 |
| 4.2 遗传算法的主要操作 |
| 4.2.1 编码 |
| 4.2.2 选择 |
| 4.2.3 交叉 |
| 4.2.4 变异 |
| 4.2.5 适应度函数 |
| 4.2.6 控制参数的选择和约束条件的处理 |
| 4.3 遗传算法在配载中的实现 |
| 4.3.1 程序实现的步骤 |
| 4.3.2 程序设计的基本思想 |
| 4.4 遗传编码方案的确定 |
| 4.5 对约束条件的处理 |
| 4.5.1 适应度的缩放 |
| 4.5.2 模拟退火拉伸 |
| 4.5.3 加入精英保留法 |
| 4.6 散货船配载软件实现 |
| 4.6.1 产生初始种群 |
| 4.6.2 遗传算法的变异实现 |
| 4.6.3 散货船的最终配载完成 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 OpenGL在配载软件中的应用 |
| 5.1 OpenGL概述 |
| 5.1.1 OpenGL的简介 |
| 5.1.2 OpenGL绘图与渲染 |
| 5.2 Windows平台上的OpenGL环境搭建 |
| 5.2.1 设置开发环境 |
| 5.2.2 OpenGL的编程函数库 |
| 5.3 为OpenGL的可视化搭建仿真框架 |
| 5.3.1 STL格式文件简介和生成 |
| 5.3.2 搭建OpenGL可视化的仿真框架 |
| 5.4 船体模型在Visual Studio中的显示 |
| 5.4.1 船体模型的导入 |
| 5.4.2 视图的操作功能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研情况 |
（4）LNG船事故状态结构综合安全评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景、意义和目标 |
| 1.1.2 目标船选择 |
| 1.2 船舶综合安全评估(FSA)应用与研究现状 |
| 1.2.1 FSA方法体系的应用现状 |
| 1.2.2 FSA方法体系的研究进展 |
| 1.3 船体结构事故状态安全评估研究现状 |
| 1.3.1 概况 |
| 1.3.2 船体结构事故损伤模拟的研究现状 |
| 1.3.3 船体结构剩余强度计算研究现状 |
| 1.3.4 船体剩余安全能力评价研究现状 |
| 1.4 船舶结构风险设计研究的必要性 |
| 1.5 本文的主要研究内容和各章关系 |
| 第二章 船舶结构风险评估理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 SLA法船舶结构安全评估的系统要求 |
| 2.2.1 GBS评审的背景 |
| 2.2.2 船舶结构安全要素的递阶结构模型 |
| 2.2.3 LNG船基于SLA法结构安全评估任务结构 |
| 2.3 海洋工程结构事故状态安全评估经验分析 |
| 2.3.1 针对事故荷载的结构设计方法 |
| 2.3.2 基于风险的设计决策体系 |
| 2.3.3 基于风险的安全标准体系 |
| 2.4 船舶结构事故状态安全评估的任务分析 |
| 2.4.1 事故状态结构安全评估的主要目标 |
| 2.4.2 基于SLA法的事故状态结构安全评估 |
| 2.5 基于风险的船舶结构设计框架研究 |
| 2.5.1 FSA方法体系 |
| 2.5.2 船舶结构风险设计对FSA的要求 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 考虑低温影响的LNG船剩余极限强度计算方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 目标船型简介 |
| 3.2.1 No.96薄膜型LNG船 |
| 3.2.2 独立液舱B型(SPB型)LNG船 |
| 3.3 船体结构温度场分析 |
| 3.3.1 热对流理论 |
| 3.3.2 稳态温度场计算 |
| 3.3.3 LNG船事故状态下温度场分布 |
| 3.4 受损船体的剩余极限强度计算 |
| 3.4.1 有限元模型与算法 |
| 3.4.2 LNG泄漏对结构强度的影响 |
| 3.4.3 事故工况下船体剩余极限强度算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 船舶结构事故后风险分析模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 事故后果模拟模型 |
| 4.2.1 故障树模型(FTA) |
| 4.2.2 事件树模型(ETA) |
| 4.2.3 贝叶斯网络模型(BBN) |
| 4.3 LNG船搁浅事故后风险分析的BBN-SRA模型 |
| 4.3.1 LNG船搁浅后果分析 |
| 4.3.2 LNG船搁浅后果模拟的BBN-SRA模型 |
| 4.3.3 BBN分析功能 |
| 4.4 SRA模块的分析机理 |
| 4.4.1 船体梁剩余总纵强度计算及RIF分析 |
| 4.4.2 环境荷载效应计算 |
| 4.4.3 损伤船体梁剩余可靠度分析及及Pf计算 |
| 4.5 案例分析:LNG船搁浅后船体梁失效风险分析 |
| 4.5.1 NO.96 薄膜型LNG船 |
| 4.5.2 SPB型 LNG船 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 船体结构事故后风险评估衡准研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 事故后船体结构失效风险的指标研究 |
| 5.2.1 个人风险指标 |
| 5.2.2 社会风险指标 |
| 5.2.3 提出PSF值和F-S曲线 |
| 5.3 事故后船体结构失效风险的评价标准研究 |
| 5.3.1 确定风险衡准的原则 |
| 5.3.2 面向整船总风险评价的标准 |
| 5.3.3 确定PSF标准的方法研究 |
| 5.3.4 确定F-S曲线标准的方法研究 |
| 5.3.5 船舶全生命周期风险评价衡准的动态校订 |
| 5.4 SPB型 LNG船事故后结构失效风险评价案例研究 |
| 5.4.1 船舶结构事故后风险评价过程 |
| 5.4.2 风险计算结果 |
| 5.4.3 制定风险评价衡准 |
| 5.4.4 风险评价结果 |
| 5.4.5 风险控制建议 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 考虑风险厌恶效应的成本-效益分析模型研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 成本-效益分析(Cost Effectiveness Analysis,CEA) |
| 6.2.1 CBA与 CEA |
| 6.2.2 成本和效益的估算 |
| 6.2.3 CEA的安全风险衡准 |
| 6.2.4 CEA的其它形式 |
| 6.3 效用理论在FSA中的使用 |
| 6.3.1 效用理论 |
| 6.3.2 效用函数在风险评价中的使用 |
| 6.4 考虑损失效用影响的CEA分析模型 |
| 6.4.1 CEA的边际成本分析 |
| 6.4.2 风险指标效用化 |
| 6.4.3 反效用化——计算与期望风险等效的损失 |
| 6.4.4 基于损失效用函数的边际成本分析 |
| 6.4.5 基于CEA标准的判断 |
| 6.5 考虑损失效用影响的CEA模型案例分析 |
| 6.5.1 RCO3.a的边际成本分析 |
| 6.5.2 效用函数拟合 |
| 6.5.3 关于RCO3.a期望风险的效用化与反效用化 |
| 6.5.4 考虑损失效用的边际成本计算 |
| 6.5.5 结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 基于多指标综合决策的船舶风险控制方案优化研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 多指标综合评价理论 |
| 7.2.1 综合评价的分类 |
| 7.2.2 综合评价的主要内容 |
| 7.3 RCO优化决策的动态多指标体系 |
| 7.3.1 成本-效益(边际成本)指标 |
| 7.3.2 效果和成本指标 |
| 7.3.3 基于ALARP评价的动态指标体系 |
| 7.4 综合分析模型 |
| 7.4.1 效用函数综合评价法 |
| 7.4.2 模糊综合评价法 |
| 7.4.3 方法比较与选择 |
| 7.5 灰色关联综合评价模型建立 |
| 7.5.1 灰色关联基本原理 |
| 7.5.2 综合评价的背景条件设定 |
| 7.5.3 指标的同度量化 |
| 7.5.4 指标的二次转化(指标的关联系数计算) |
| 7.5.5 综合评价指数合成计算 |
| 7.6 指标权重确定 |
| 7.6.1 基于AHP法的主观权重确定 |
| 7.6.2 基于灰色关联分析的客观权重确定 |
| 7.6.3 基于博弈理论确定综合权重 |
| 7.7 案例计算 |
| 7.7.1 LNG船 RCO方案优化排序 |
| 7.7.2 原油油轮RCO方案优化排序 |
| 7.8 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 论文主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（5）散货船智能配载（论文提纲范文）
| 创新点摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 散货船配载研究现状 |
| 1.2.2 船舶浮态计算研究现状 |
| 1.2.3 船舶总纵强度计算研究现状 |
| 1.2.4 散货船智能配载及装货过程优化研究现状 |
| 1.3 本研究领域存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容与章节安排 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 本文章节安排 |
| 第2章 基于STL模型的散货船3D剖面模型数据库建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 STL模型简介及数据来源 |
| 2.3 基于Sutherland-Hodgeman算法的船舶外壳及舱室切片 |
| 2.3.1 Sutherland-Hodgeman多边形剪裁算法 |
| 2.3.2 STL模型切片算法实现 |
| 2.3.3 算例 |
| 2.4 基于Polygon Offset算法的船舶外板厚度模拟 |
| 2.4.1 多边形等距偏移算法 |
| 2.4.2 算例 |
| 2.5 基于Douglas-Peucker算法的数据库简化 |
| 2.5.1 Douglas-Peucker多边形简化算法 |
| 2.5.2 剖面个数简化 |
| 2.5.3 剖面多边形点数简化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于3D剖面模型的散货船配载核心算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于简化矩阵法的船舶自由浮态计算 |
| 3.2.1 简化矩阵法计算船舶自由浮态 |
| 3.2.2 简化矩阵法算法实现 |
| 3.2.3 算例 |
| 3.3 基于船舶3D剖面模型及重量分布表的船舶总纵强度计算 |
| 3.3.1 船舶静水剪力及弯矩计算 |
| 3.3.2 基于3D剖面模型的浮力分布曲线计算 |
| 3.3.3 基于重量分布表的重量分布曲线计算 |
| 3.3.4 算例 |
| 3.4 基于船舶3D剖面模型的破舱进水分析 |
| 3.4.1 增加重量法计算破损浮态 |
| 3.4.2 损失浮力法计算破损强度 |
| 3.4.3 算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于标准差分进化算法的散货船智能配载 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.2.1 配载流程 |
| 4.2.2 问题假设 |
| 4.3 问题的数学优化模型 |
| 4.3.1 设计变量 |
| 4.3.2 优化目标 |
| 4.3.3 约束条件 |
| 4.4 基于标准差分进化算法的模型求解 |
| 4.4.1 双层优化法求解单目标约束优化问题 |
| 4.4.2 标准差分进化算法求解无约束优化问题 |
| 4.5 数值实验 |
| 4.5.1 算例1:待装货量固定情况 |
| 4.5.2 算例2:货源充足情况 |
| 4.5.3 算例3:任意浮态下吃水差调整 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于混合差分进化算法的散货船装货过程优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.2.1 装货过程优化 |
| 5.2.2 拟解决的关键问题及分析 |
| 5.2.3 问题假设 |
| 5.3 问题的数学优化模型 |
| 5.3.1 设计变量 |
| 5.3.2 优化目标 |
| 5.3.3 约束条件 |
| 5.4 基于混合差分进化算法的模型求解 |
| 5.4.1 初始化 |
| 5.4.2 差分操作 |
| 5.4.3 变异操作 |
| 5.5 算例 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 散货船智能化配载仪系统设计与实现 |
| 6.1 散货船智能化配载仪系统模块划分及设计模式 |
| 6.1.1 模块划分 |
| 6.1.2 设计模式 |
| 6.2 智能化配载仪应用实例 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间公开发表论文、专利及奖项 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 附录1 "瑞安城"轮散货船配载仪使用意见反馈 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）CSR船舶破损后剩余极限强度的可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 极限强度研究概述 |
| 1.3 破损剩余极限强度研究 |
| 1.4 剩余极限强度评估进展 |
| 1.5 船舶结构可靠性评估进展 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 船体梁破损范围及极限强度概率特性研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 MARPOL公约关于破损概率描述 |
| 2.3 总纵极限强度的计算方法 |
| 2.3.1 CSR-H规范的简化逐步破坏法 |
| 2.3.2 破损剖面中和轴的调整 |
| 2.3.3 计算实例 |
| 2.4 剩余极限强度的统计值方法 |
| 2.4.1 改进Rosenblueth法求解步骤 |
| 2.4.2 实船计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 一周垂向波浪弯矩的预报 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 波浪弯矩理论计算方法 |
| 3.3 线性波浪弯矩预报 |
| 3.3.1 短期预报 |
| 3.3.2 长期预报 |
| 3.4 WALCS软件预报 |
| 3.5 极值Ⅰ型弯矩预报 |
| 3.5.1 极值Ⅰ型分布参数及均值、标准差 |
| 3.5.2 极值理论值与软件计算值的验证 |
| 3.6 波浪弯矩规范公式 |
| 3.6.1 长期波浪弯矩设计公式 |
| 3.6.2 一周波浪弯矩近似设计公式 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 破损船体静水弯矩的概率特性研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 静水弯矩的规范公式 |
| 4.3 K-S概率分布检验介绍 |
| 4.3.1 实船K-S检验 |
| 4.3.2 SPSS软件验证 |
| 4.4 静水弯矩统计结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 破损后船舶剩余极限强度可靠度计算 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 结构可靠性理论要点 |
| 5.2.1 结构的可靠性概念及极限状态方程 |
| 5.2.2 极限状态方程 |
| 5.2.3 结构失效概率计算 |
| 5.2.4 结构可靠指标β |
| 5.3 结构可靠度计算方法 |
| 5.3.1 改进一次二阶矩法(验算点法,JC法) |
| 5.3.2 改进加权响应面方法 |
| 5.4 实船可靠度计算 |
| 5.4.1 破损后剩余极限强度极限状态方程 |
| 5.4.2 随机变量统计特性 |
| 5.4.3 改进加权响应面法迭代过程 |
| 5.4.4 改进一次二阶矩迭代过程 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 剩余极限强度评估准则的分项安全因子确定 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 分项安全因子与第二水准法设计点的关系 |
| 6.3 破损后船体极限强度的评估准则 |
| 6.4 目标可靠度确定 |
| 6.4.1 碰撞、搁浅事件的概率模型 |
| 6.4.2 目标可靠度[β]的确定方法 |
| 6.5 极限弯矩分项安全因子的确定 |
| 6.5.1 随机变量的概率特性 |
| 6.5.2 极限弯矩分项安全因子的确定方法 |
| 6.5.3 CSR-H船体梁破损后剩余极限强度衡准准则 |
| 6.5.4 静水载荷与波浪载荷单独组合时计算算例 |
| 6.5.5 结构可靠性分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（7）船舶损伤后船体剩余强度评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 船舶剩余强度评估方法研究现状 |
| 1.3 船体梁极限强度研究概述 |
| 1.4 船体梁极限强度计算方法及研究现状 |
| 1.4.1 直接计算法 |
| 1.4.2 简化逐步破坏法 |
| 1.4.3 非线性有限元法 |
| 1.4.4 理想结构单元法 |
| 1.5 极限强度实验研究概述 |
| 1.6 本文主要工作和创新点 |
| 1.6.1 本文主要工作 |
| 1.6.2 本文的创新点 |
| 第二章 损伤后船体梁浮态及载荷效应分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 浮态参数 |
| 2.3 载荷效应 |
| 2.3.1 极限载荷的分项安全因子 |
| 2.3.2 静水弯矩的计算 |
| 2.3.3 波浪弯矩的计算 |
| 2.4 浮态载荷计算程序的编制 |
| 2.5 12,000DWT 油船计算实例 |
| 2.5.1 12,000DWT 油船主要舱室要素及分布 |
| 2.5.2 浮态及载荷计算 |
| 2.5.3 计算结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 损伤后船体梁极限强度的简化逐步破坏法 |
| 3.1 极限强度的简化逐步破坏计算方法 |
| 3.1.1 简化逐步破坏法假定 |
| 3.1.2 逐步破坏法的计算流程 |
| 3.1.3 单元划分方法 |
| 3.2 单元应力-应变关系 |
| 3.2.1 结构单元的弹塑性崩溃破坏 |
| 3.2.2 梁柱屈曲 |
| 3.2.3 扭转屈曲 |
| 3.2.4 由折边型材制成的纵向加筋板的腹板局部屈曲 |
| 3.2.5 由扁钢制成的纵向加筋板的腹板的局部屈曲 |
| 3.2.6 板屈曲 |
| 3.3 简化逐步破坏法计算程序的编制 |
| 3.3.1 计算程序流程图 |
| 3.3.2 横剖面参数的简化输入 |
| 3.3.3 单元自动划分机制简介 |
| 3.3.4 程序界面 |
| 3.4 完整船体梁极限强度计算 |
| 3.4.1 Reckling23 箱形梁模型极限强度计算 |
| 3.4.2 Nishihara 箱形梁极限强度计算 |
| 3.4.3 某散货船极限强度计算 |
| 3.4.4 某双壳 VLCC 极限强度计算 |
| 3.5 损伤后船体梁极限强度计算 |
| 3.5.1 损伤船体梁非对称弯曲极限强度分析 |
| 3.5.2 船体损伤的定义 |
| 3.5.3 腐蚀损伤船体梁极限强度计算 |
| 3.5.4 局部凹陷船体梁极限强度计算 |
| 3.5.5 舷侧破损进水船体梁极限强度计算 |
| 3.5.6 船底破损进水船体梁极限强度计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 损伤后船体梁极限强度的非线性有限元法 |
| 4.1 非线性有限元基础模型化技术研究 |
| 4.1.1 求解方法影响研究 |
| 4.1.2 加载速率影响研究 |
| 4.1.3 单元类型影响研究 |
| 4.1.4 网格尺寸影响研究 |
| 4.2 非线性有限元船体梁模型化技术研究 |
| 4.2.1 舱段长度影响研究 |
| 4.2.2 横向构件影响研究 |
| 4.2.3 腐蚀余量影响研究 |
| 4.2.4 初始缺陷影响研究 |
| 4.3 船体梁极限强度的非线性有限元计算 |
| 4.3.1 完整结构船体梁极限强度计算 |
| 4.3.2 局部凹陷船体梁极限强度计算 |
| 4.3.3 舷侧破损进水船体梁极限强度计算 |
| 4.3.4 船底破损进水船体梁极限强度计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 损伤结构的极限强度实验 |
| 5.1 实验方案设计 |
| 5.1.1 实验内容及目的 |
| 5.1.2 试件设计 |
| 5.1.3 测量对象及方案 |
| 5.1.4 实验装置 |
| 5.2 实验方案的有限元分析 |
| 5.2.1 加载段长度的有限元分析 |
| 5.2.2 四点弯曲与纯弯的对比分析 |
| 5.3 矩形梁极限强度实验的开展 |
| 5.3.1 完整结构试件 SQ-I |
| 5.3.2 顶部破损试件 SQ-UP |
| 5.3.3 拐角破损试件 SQ-CN |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.4.1 整体变形分析 |
| 5.4.2 实验段变形分析 |
| 5.4.3 载荷-位移曲线分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于不同方法的损伤后船体梁剩余强度评估 |
| 6.1 船体梁剩余强度评估衡准 |
| 6.1.1 基于极限强度的剩余强度评估准则 |
| 6.1.2 12,000DWT 油船剩余强度评估 |
| 6.2 局部凹陷船体梁剩余强度评估 |
| 6.3 舷侧破损船体梁剩余强度评估 |
| 6.3.1 舷侧破损船体梁极限强度计算结果分析 |
| 6.3.2 舷侧破损船体梁剩余强度评估 |
| 6.4 船底破损船体梁剩余强度评估 |
| 6.4.1 船底破损船体梁极限强度计算结果分析 |
| 6.4.2 船底破损船体梁剩余强度评估 |
| 6.5 损伤船体梁剩余强度评估方法分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（8）破损船体总纵弯曲应力分布及计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的目的和意义 |
| 1.2 研究现状分析 |
| 1.2.1 船舶破损模式研究 |
| 1.2.2 船体应力集中的研究 |
| 1.2.3 破损船体总纵强度研究 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 船底破口应力分布规律 |
| 2.1 有限元模型的建立 |
| 2.1.1 总纵强度计算模型 |
| 2.1.2 破损后失效模式区域 |
| 2.2 网格的划分 |
| 2.2.1 矩形破口的网格划分 |
| 2.2.2.带尖角的矩形破口的网格划分 |
| 2.2.3 圆形开孔的应力集中分析 |
| 2.2.4 破口在骨材处的网格划分 |
| 2.3 破口应力分布规律 |
| 2.3.1 横向构件对破口应力的影响 |
| 2.3.2 纵向构件对破口应力的影响 |
| 2.3.3 破口应力衰减 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 破损舱段计算和结果分析 |
| 3.1 船体破口应力集中系数 |
| 3.1.1 基准力的选取 |
| 3.1.2 平板应力集中系数和骨材作用系数 |
| 3.2 破口应力集中系数计算结果分析 |
| 3.2.1 矩形破口的应力集中系数 |
| 3.2.2 尖角矩形破口的应力集中系数 |
| 3.2.3 圆形破口应力集中系数的分布 |
| 3.2.4 改变纵骨、肋板间距后破口的应力集中系数 |
| 3.3 三种典型破口应力集中系数的分布规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑材料非线性的破口计算 |
| 4.1 考虑材料非线性对破口应力集中系数的修正 |
| 4.2 破口区域的应力应变分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于等值梁方法的总纵强度计算程序 |
| 5.1 对等值梁法程序的修正 |
| 5.2 算例 |
| 5.2.1 等值梁程序计算值 |
| 5.2.2 应力集中系数和破口最大应力的计算 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（9）轻量化船舶结构极限强度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 平板和加筋板 |
| 1.2.2 复合材料和夹层板 |
| 1.2.3 船体梁极限强度 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第二章 船体梁总纵极限强度计算方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 船体梁极限强度简化计算方法 |
| 2.2.1 直接计算方法 |
| 2.2.2 ISSC 推荐的计算方法 |
| 2.2.3 结构共同规范的一步法 |
| 2.3 船体梁极限强度逐步破坏计算方法 |
| 2.3.1 计算流程 |
| 2.3.2 结构单元 |
| 2.3.3 加筋板极限强度 |
| 2.3.4 加筋板单元的应力应变关系 |
| 2.4 数值算例 |
| 2.4.1 箱形梁模型 |
| 2.4.2 实船 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 钢夹层板理论与数值计算方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钢夹层板力学特性分析 |
| 3.3 钢夹层板内力和位移场 |
| 3.3.1 基本假定 |
| 3.3.2 夹芯的剪力和位移 |
| 3.3.3 上下面板的内力和位移 |
| 3.4 钢夹层板平衡方程 |
| 3.4.1 钢夹层板弯曲平衡方程 |
| 3.4.2 钢夹层板屈曲平衡方程 |
| 3.4.3 钢夹层板大挠度平衡方程 |
| 3.5 钢夹层板微分平衡方程求解 |
| 3.5.1 分解变量方法 |
| 3.5.2 典型边界条件 |
| 3.5.3 理论简化方法 |
| 3.6 钢夹层板数值仿真方法 |
| 3.7 数值计算与实验验证 |
| 3.7.1 四边简支钢夹层板模型 |
| 3.7.2 四边固支钢夹层板模型 |
| 3.8 小结 |
| 第四章 钢夹层板和加筋板极限强度对比研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢夹层板极限强度 |
| 4.2.1 钢夹层板的典型破坏形式 |
| 4.2.2 钢夹层板整体屈曲 |
| 4.2.3 钢夹层板面板局部失稳 |
| 4.2.4 钢夹层板夹芯剪切破坏 |
| 4.3 钢夹层板和加筋板极限强度对比分析 |
| 4.3.1 平面板架极限强度对比分析 |
| 4.3.2 箱型梁极限强度对比研究 |
| 4.3.3 钢夹层板与加筋板极限强度的等效计算方法 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 钢夹层板模型试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型试验方案 |
| 5.2.1 试验目的 |
| 5.2.2 试验内容 |
| 5.2.3 试验设备 |
| 5.3 模型设计加工及实验 |
| 5.3.1 模型设计 |
| 5.3.2 模型制作工艺及技术要求 |
| 5.4 模型试验结果及分析 |
| 5.4.1 普通钢夹层板模型试验结果及分析 |
| 5.4.2 高强度钢夹层板模型试验结果及分析 |
| 5.4.3 可能存在的问题 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 研究总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 详细摘要 |
（10）破损船体总纵强度计算研究与程序开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的目的和意义 |
| 1.1.1 船舶事故统计 |
| 1.1.2 研究价值 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 船舶破损研究 |
| 1.2.2 破损船舶浮力研究 |
| 1.2.3 破损船舶淹水舱的研究 |
| 1.2.4 破损船舶外载荷研究 |
| 1.2.5 破损船体总纵强度研究 |
| 1.3 论文主要研究方法和内容 |
| 1.3.1 主要研究方法 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 任意浮态下的船舶浮力计算 |
| 2.1 水线与船体表面的交点处理 |
| 2.1.1 型线的基本表达 |
| 2.1.2 求三次变系数方程解的二分法 |
| 2.1.3 任意水线与横剖面的交点处理 |
| 2.2 任意水线下船体横剖面的浸水面积计算 |
| 2.3 计算实例 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 任意浮态下的舱室淹水体积计算 |
| 3.1 舱室剖面型式的分类 |
| 3.1.1 舱室剖面型式的判别 |
| 3.2 任意水线下舱室横剖面的浸水面积计算 |
| 3.2.1 第1类型 |
| 3.2.2 第2类型 |
| 3.2.3 第3类型 |
| 3.2.4 第4类型 |
| 3.2.5 第5类型 |
| 3.2.6 第6类型 |
| 3.2.7 第7类型 |
| 3.2.8 第8类型 |
| 3.2.9 实例计算 |
| 3.3 舱室淹水体积计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 破损船舶的外载荷计算 |
| 4.1 静水载荷 |
| 4.1.1 重量载荷曲线 |
| 4.1.2 浮力载荷曲线 |
| 4.2 波浪载荷 |
| 4.3 实例计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 不计及结构破损的船体强度校核 |
| 5.1 剖面要素计算 |
| 5.2 强度校核 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 计及结构破损的船体强度校核 |
| 6.1 横倾的非对称剖面要素计算 |
| 6.2 强度校核 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 论文主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、影响现役散货船总纵强度的破损模式的研究（论文参考文献）
- [1]考虑参数随机性的碰撞/搁浅受损船体结构极限强度研究[D]. 严力宇. 江苏科技大学, 2020(03)
- [2]基于合理分舱的船舶静水载荷优化[D]. 韩晓可. 上海交通大学, 2020(01)
- [3]基于遗传算法的散货船智能配载研究[D]. 薄志斌. 武汉理工大学, 2019(08)
- [4]LNG船事故状态结构综合安全评估方法研究[D]. 李晓冬. 上海交通大学, 2019(06)
- [5]散货船智能配载[D]. 刘春雷. 大连海事大学, 2017(12)
- [6]CSR船舶破损后剩余极限强度的可靠性研究[D]. 许建平. 浙江工业大学, 2014(05)
- [7]船舶损伤后船体剩余强度评估方法研究[D]. 胡胜谦. 江苏科技大学, 2012(04)
- [8]破损船体总纵弯曲应力分布及计算[D]. 罗志明. 武汉理工大学, 2011(09)
- [9]轻量化船舶结构极限强度研究[D]. 尚高峰. 中国舰船研究院, 2011(01)
- [10]破损船体总纵强度计算研究与程序开发[D]. 祁瑶. 武汉理工大学, 2010(12)