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自1983年10月MARP(L)73/78公約生效以來，國際海事組織海洋環(huán)境保護(hù)委員會(MEPC)根據(jù)各成員國的公約執(zhí)行情況以及造船業(yè)和防污設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，加上全世界對環(huán)境保護(hù)的日趨重視，對該公約進(jìn)行多次討論研究，特別是對船舶防污染結(jié)構(gòu)要求的修改與補(bǔ)充，在1992年3月的第32屆會議的MEPC51(32)和MEPC52(32)號決議通過了73/78MAP(x)I92年修正案。在1992年修正案中，新增了對載重量60~5000噸油船必須設(shè)置雙層底結(jié)構(gòu)，載重量5000噸以上油船設(shè)置雙層殼體結(jié)構(gòu)等規(guī)定。
為了滿足MARPOIJ73/78公約附錄13F和13G要求，大型油船在貨油艙區(qū)均采用雙層殼體結(jié)構(gòu)。由于此類新型的結(jié)構(gòu)型式及尺寸均超出現(xiàn)有規(guī)范的規(guī)定，此類大型船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)計和審圖工作只能通過綜合利用規(guī)范設(shè)計和直接計算的方法來實現(xiàn)。規(guī)范設(shè)計為直接計算提供原始數(shù)據(jù)，保證直接計算校核和檢驗規(guī)范設(shè)計的可靠性。尤其是確定超出規(guī)范設(shè)計的結(jié)構(gòu)尺寸及校核結(jié)構(gòu)的局部橫向強(qiáng)度，由于橫向構(gòu)件相互連接的結(jié)構(gòu)形式，使其成為靜不定結(jié)構(gòu)，欲求得其對載荷的響應(yīng)不象縱強(qiáng)度構(gòu)件那樣容易。目前大多采用有限元法進(jìn)行橫強(qiáng)度計算，工作量很大，我們通過對幾艘船舶的直接計算法審核船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，取得了一些經(jīng)驗。對此類結(jié)構(gòu)一般按下列兩個步驟進(jìn)行有限元法橫向強(qiáng)度計算。
(1)對主船體貨油艙區(qū)域作三維空間結(jié)構(gòu)的有限元分析，以便獲得橫向強(qiáng)框架的變形及應(yīng)力值。
(2)對三維有限元分析中獲得最大變形的橫向強(qiáng)框架進(jìn)行二維平面有限元計算，以便獲得橫向強(qiáng)框架的變形及應(yīng)力值。
現(xiàn)以150000噸雙底雙殼油船的橫向局部強(qiáng)度有限元計算為例作概要介紹。本計算模型、載荷條件、邊界條件根據(jù)挪威船級社《鋼質(zhì)海船入級規(guī)范》(l991年版)進(jìn)行。在三維空間有限元分析和二維平面應(yīng)力有限元分析時，均采用《SAPS線性系統(tǒng)靜力和動力響應(yīng)結(jié)構(gòu)分析程序》系統(tǒng)進(jìn)行計算。
由三維空間結(jié)構(gòu)有限元計算得到船底縱析、舷側(cè)水平析、甲板縱楠、內(nèi)殼及舷側(cè)外板等縱向和橫向構(gòu)件的應(yīng)力和變形情況。所得船底縱向構(gòu)件及舷側(cè)殼板的垂向位移值表明，中間艙內(nèi)的第二個強(qiáng)框架的相對位移最大。兩種工況下的強(qiáng)框架的最大位移值列于表1、表2、表3列出由三維分析得到各縱向主要構(gòu)件的最大應(yīng)力值。
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