76000 噸散貨船氣囊下水可行性報(bào)告

jimosea

氣囊下水的安全性

船舶氣囊下水的安全， 包括下水時(shí)船體的安全， 始終是大家關(guān)注
的一個(gè)問(wèn)題。

三個(gè)要素涉及氣囊下水安全： 氣囊品質(zhì)保障， 船臺(tái)和下水坡道的
幾何參數(shù)和建造質(zhì)量，下水方案的制訂和下水過(guò)程的規(guī)范操作。
氣囊品質(zhì)包括氣囊承載力大小和制造質(zhì)量。
船臺(tái)和下水坡道是氣囊下水安全的重要要素。

從過(guò)去的“沙灘造船”到如今建造專門的混凝土船臺(tái)和下水坡道， 船舶氣囊下水逐步走向科學(xué)化、規(guī)范化。需要指出的是， 適合較小噸 位船舶氣囊下水的船臺(tái)和下水坡道的幾何參數(shù)并不一定適合較大噸
位船舶氣囊下水，須對(duì)其進(jìn)行必要的改造。
規(guī)范的操作過(guò)程是船舶氣囊下水安全的保障。

在我國(guó)目前的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中， 對(duì)船舶氣囊下水操作規(guī)程和人員培訓(xùn)
提出了要求，嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，可以杜絕事故的發(fā)生。

在船舶氣囊下水發(fā)展過(guò)程中，每一次創(chuàng)造下水重量新紀(jì)錄的試 驗(yàn)， 均是一舉成功， 說(shuō)明只要做好周密準(zhǔn)備， 嚴(yán)格操作規(guī)范， 船舶氣
囊下水安全是有保證的。

3、氣囊下水的船體有限元計(jì)算

船舶氣囊下水，特別是大型船舶的氣囊下水，特別需要注意在整 個(gè)下水過(guò)程中， 不允許船體受到任何損害， 因此， 船舶下水操作的安 全保障措施除了常規(guī)的保證牽引安全、氣囊安全、下水環(huán)境人員安全
等措施外，還應(yīng)該校核船板在下水過(guò)程的受力情況。
為了評(píng)估氣囊下水時(shí)船體的安全性，由哈爾濱工程大學(xué)及上海船

舶研究設(shè)計(jì)院，采用全船結(jié)構(gòu)有限元分析方法，分別對(duì) 45,000 噸油 船和 70,000 噸散貨船氣囊下水時(shí)的船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，考核船
舶結(jié)構(gòu)在氣囊下水過(guò)程中的受力。

（1）計(jì)算原理

船舶下水作業(yè)開始時(shí)，船體的重量分布在全部氣囊上。隨著滑程 增大， 部分在滑道范圍內(nèi)的氣囊與船體脫離， 船體后部浮力增大， 船 體重量由浮力和前部的部分氣囊支反力平衡， 船底反力逐漸向艏部集
中，直到船體全部起浮。

對(duì)船體進(jìn)行有限元分析， 必須首先建立有限元模型， 除了需要遵 循一些基本建模準(zhǔn)則， 還需要考慮計(jì)算的目的主要是船舶底部結(jié)構(gòu)在 下水過(guò)程中的強(qiáng)度， 因此底部應(yīng)該采用較細(xì)網(wǎng)格， 舷側(cè)和甲板在保證 總縱強(qiáng)度的情況下盡量采用較粗網(wǎng)格。對(duì)于仍不滿足分析要求需要進(jìn) 一步細(xì)化的局部結(jié)構(gòu)， 采用獨(dú)立的局部有限元模型其邊界條件很難確
定，因此選擇內(nèi)嵌式局部細(xì)化模型。
圖2-1給出了全船有限元模型和局部結(jié)構(gòu)模型。

圖 2-1 全船有限元模型




（2）45,000 噸油船氣囊下水應(yīng)力計(jì)算

45,000 噸油船采用氣囊下水方法時(shí)船體及底板有限元計(jì)算的應(yīng)
力云圖見圖 2-2～圖 2-5。

圖 2-2  45,000 油船船底板應(yīng)力云圖


圖 2-3     底板應(yīng)力云圖（局部）


圖 2-4     底板縱桁應(yīng)力云圖


圖 2-5   甲板應(yīng)力云圖

計(jì)算還對(duì) 45,000 噸油船的氣囊下水與滑道下水時(shí)的船板應(yīng)力計(jì)
算結(jié)果進(jìn)行比較（見表 2-1）。