船舶與海洋結(jié)構(gòu)物仿真的案例
海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計水深相關(guān)概念
在海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計中，水深是最基本的環(huán)境要素之一，在一定程度上決定著結(jié)構(gòu)物的分類及相應(yīng)的設(shè)計方法。
海洋結(jié)構(gòu)物所在海域水深一般由工程地質(zhì)勘察單位提供。水深通常是相對于某個基準(zhǔn)面的數(shù)值，API RP2 MET（2014）規(guī)范取平均海平面(M.S.L, mean sea level)或最低天文潮（LAT, lowest astronomical tide）為基準(zhǔn)面。之所以選擇基準(zhǔn)面，是由于長周期的潮汐現(xiàn)象會帶來海面水位的升降變化，由此會引起不同時刻測量同一點的水深是不相同的，從而影響海洋工程結(jié)構(gòu)物，特別是近岸結(jié)構(gòu)物的設(shè)計。
平均海平面，是在一定時間間隔內(nèi)對海面觀測潮位高度取的平均值，可看作是消除了海洋各種隨機(jī)振動和各種周期性波動后得到的理想海面。平均海平面可通過設(shè)置驗潮站，對該處水位進(jìn)行長期的連續(xù)觀測記錄后計算得到。由于平均海平面隨時間和地點會發(fā)生變化，無法全球統(tǒng)一，因此各個國家通過選擇適合本國國情的驗潮站，用長期驗潮資料確定一個作為自己國家零高程面的平均海平面。1987年5月起，我國開始采用“1985國家高程基準(zhǔn)”作為大地高度的起算面，其平均海平面系以青島驗潮站在1952-1979年期間的驗潮觀測記錄數(shù)據(jù)作為依據(jù)計算確定的黃海平均海平面。
在水深測量或編制海圖時，通常采用低于平均海平面的一個面作為海圖深度基準(zhǔn)面。海圖是供航海使用的一種專用地圖，在海圖上比較詳細(xì)地標(biāo)繪注有各種與航海有關(guān)的材料，如海岸、港灣的形狀，島嶼、障礙物、礁石、淺灘的位置，助航標(biāo)志的位置等。海圖水深基準(zhǔn)面，即海圖及各種水深資料所載水深的起算面，又叫深度基準(zhǔn)面。我國1956年以后采用理論深度基準(zhǔn)面，即理論上的最低低潮位作為深度基準(zhǔn)面，這樣海圖上標(biāo)注的一般比實際水深小，實際水深等于海圖水深加潮高，有利于保證船舶航行安全。
展開 船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度分析
【摘要】本文主要分析了船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度，探討了在船舶與海洋工程中，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面需要關(guān)注的要點，希望通過論述，可以為船舶與海洋工程相關(guān)人員研究結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提供參考。
【關(guān)鍵詞】船舶；海洋工程；結(jié)構(gòu)；強(qiáng)度
中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、前言
目前，對船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的研究還較少，小部分的研究也局限于研究一般性的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因此，分析船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度非常有必要，這是進(jìn)一步了解其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的必要工作。
二、船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度概述
船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物在其全壽命周期內(nèi)可能遭受各種各樣的載荷和變形，包括常規(guī)載荷、極限載荷或意外載荷。所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮這一因素，要更合理地考慮其安全性。
傳統(tǒng)的船舶設(shè)計是采用許用應(yīng)力設(shè)計法(ASD法)，即在線彈性理論基礎(chǔ)上，船體總縱強(qiáng)度是通過甲板(或船底處)的彈性應(yīng)力與許用應(yīng)力比較來進(jìn)行評估，許用應(yīng)力通常取為材料屈服強(qiáng)度的若干百分?jǐn)?shù)。這種方法與名義垂向波浪彎矩一起使用時，對于常規(guī)船型具有一定的有效性。然而，并不能使人們獲得清晰的船體強(qiáng)度的概念，更不能真實反映出船體結(jié)構(gòu)的實際破壞的全過程。因此，ASD應(yīng)用于非常規(guī)船型設(shè)汁是不能令人滿意的。
總縱彎曲下的船體損壞實質(zhì)上是一個漸進(jìn)的過程。當(dāng)船體梁斷面上某一個最弱的構(gòu)件因屈服、屈曲或兩者的某種組合發(fā)生損壞而不能有效承擔(dān)載荷時，將使船體剛度減少，但由于其他構(gòu)件仍可承載，包括失效構(gòu)件轉(zhuǎn)嫁來的載荷，因此船體梁仍能承載。基于船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度所確立的“限制狀態(tài)”設(shè)計方法，比線彈性設(shè)計方法增加了安全性和經(jīng)濟(jì)性。極限強(qiáng)度的影響參數(shù)研究對于估算船體結(jié)構(gòu)的可靠性是必要的。對于像船體這樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，在確定設(shè)計衡準(zhǔn)和所期望的統(tǒng)計中，所需的大量經(jīng)驗數(shù)據(jù)不可能輕易地獲得。
展開 海洋工程結(jié)構(gòu)與船舶的腐蝕防護(hù)——現(xiàn)狀與趨勢
船體附著的藤壺等污損生物, 能使船舶航行阻力增加15% , 燃油費上升40% ~ 50% 。
防污涂料是海洋涂料中的一個特殊品種, 其主要目的是阻止海洋生物對海洋構(gòu)筑物的附著、污損, 保持船底或海洋結(jié)構(gòu)的光滑、清潔［9，30 － 35］。防污涂料無論是基于低表面能、還是自拋光概念, 都要在涂料中添加“毒素”———防污劑。傳統(tǒng)的防污毒料種類很多, 其中無機(jī)類包括氧化亞銅 (也有其他的銅化合物, 如硫氰酸亞銅等) 、氧化gong (雖有效但污染環(huán)境, 早已禁用) 、氯化鋅 (輔助防污劑) 等, 有機(jī)類包括有機(jī)錫化合物 (三丁基錫TBT或三苯基錫化合物TPT, 已被禁用) 、有機(jī)氧化合物 (DDT, 它對藤壺有特效, 但DDT太穩(wěn)定, 不易降解, 污染環(huán)境, 已在全世界被禁用) 。
我國對海生物污損的防護(hù)研發(fā)起步晚, 1966 年成立了全國性攻關(guān)會戰(zhàn)組 (跨行業(yè)、跨地區(qū), 科研、生產(chǎn)、使用3 結(jié)合) , 歷經(jīng)15 年, 縮小了有機(jī)錫 (TBT) 類防污涂料與國外技術(shù)水平的差距, 但基礎(chǔ)材料與關(guān)鍵技術(shù)仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外。我國擁有30 余萬艘近海船舶, 過去一直普遍使用含TBT、DDT防污涂料, 嚴(yán)重污染了海洋環(huán)境。隨著世界海洋工業(yè)的迅速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)法對船舶工業(yè)的影響, 高污染的涂料將會逐步禁止使用, 我國履行國際公約, 2008 年全面禁止生產(chǎn)和使用含三丁基錫TBT防污涂料, 2009 年全部停止溶劑法氯化橡膠生產(chǎn)線, 2010 年全面禁止使用含DDT船底防污涂料, 并逐步限制含鉻防銹涂料, 同時把含氧化亞銅防污涂料列入“高污染、高環(huán)境風(fēng)險”名單, 規(guī)定氧化亞銅作防污濟(jì)是過渡性措施。到2025 年, 北美的小型船舶將禁止使用防污涂料。所以, 發(fā)展防污涂料的環(huán)境友好的替代防污技術(shù)顯得十分緊迫。
展開 干貨視頻 | ANSYS船舶海洋工程領(lǐng)域仿真解決方案
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課程簡介
海工結(jié)構(gòu)的安全可靠性非常重要。海工結(jié)構(gòu)的破壞將危害到人員的生命，裝置、設(shè)備、財產(chǎn)的損傷，甚至可能引起海洋環(huán)境的污染。在深海高強(qiáng)度壓力、海洋環(huán)境溫度差異性、颶風(fēng)、大浪、樁基相互作用等復(fù)雜海洋環(huán)境載荷作用下，海工結(jié)構(gòu)可能存在疲勞、屈曲、腐蝕、沖擊損傷等失效形式。
ANSYS作為工程仿真領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，在海工領(lǐng)域擁有完整的仿真解決方案和大量的企業(yè)應(yīng)用案例，可為海工結(jié)構(gòu)設(shè)計提供重要理論指導(dǎo)。
課程內(nèi)容
01、船舶海洋工程仿真背景概述
02、ANSYS在船舶海洋工程領(lǐng)域的仿真解決方案
03、ANSYS結(jié)構(gòu)產(chǎn)品功能與Aqwa水動力分析功能特點
04、Aqwa與Mechanical耦合仿真計算波浪載荷作用下船體受力變形分析流程
展開 
網(wǎng)絡(luò)課 | ANSYS船舶海洋工程領(lǐng)域仿真解決方案
海工結(jié)構(gòu)的安全可靠性非常重要。海工結(jié)構(gòu)的破壞將危害到人員的生命，裝置、設(shè)備、財產(chǎn)的損傷，甚至可能引起海洋環(huán)境的污染。在深海高強(qiáng)度壓力、海洋環(huán)境溫度差異性、颶風(fēng)、大浪、樁基相互作用等復(fù)雜海洋環(huán)境載荷作用下，海工結(jié)構(gòu)可能存在疲勞、屈曲、腐蝕、沖擊損傷等失效形式。
ANSYS作為工程仿真領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，在海工領(lǐng)域擁有完整的仿真解決方案和大量的企業(yè)應(yīng)用案例，可為海工結(jié)構(gòu)設(shè)計提供重要理論指導(dǎo)。
1、課程時間
12月30日（15:00-16:30）
2、適用人群
船舶行業(yè)、海洋工程、浮式風(fēng)電、水上機(jī)器人、浮標(biāo)設(shè)備、離岸工程等領(lǐng)域研發(fā)設(shè)計人員。
3、講師介紹
陳 猛
Ansys資深結(jié)構(gòu)工程師
陽普科技金牌講師
碩士畢業(yè)于廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院。擁有8年CAE仿真工作經(jīng)驗，負(fù)責(zé)并參入了多項國基項目和工程項目，如超聲波振動系統(tǒng)的研究，硬脆性材料加工過程裂紋擴(kuò)展的研究，電梯轎架靜動載解析問題，新能源電池包結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題，壓縮機(jī)配管系統(tǒng)振動噪聲問題等。
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4、課程內(nèi)容
1
船舶海洋工程仿真背景概述
2
ANSYS在船舶海洋工程領(lǐng)域的仿真解決方案
3
ANSYS結(jié)構(gòu)產(chǎn)品功能與Aqwa水動力分析功能特點
4
Aqwa與Mechanical耦合仿真計算波浪載荷作用下船體受力變形分析流程
5、課程收獲
●了解到仿真軟件可為海工結(jié)構(gòu)設(shè)計提供哪些工況類型分析；
●針對具體的應(yīng)用場景該選用ANSYS中的什么分析模塊以及采用怎樣的仿真技術(shù)路線；
●基本掌握Aqwa與Mechanical耦合仿真計算方法。
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來源于：陽普科技sunpro
展開 克羅地亞薩格勒布大學(xué)機(jī)械工程與船舶建筑學(xué)院選擇 Cast-Designer Weld 用于大型結(jié)構(gòu)與海洋設(shè)備焊接設(shè)計與模擬
今年7月，薩格勒布大學(xué)面向全球招標(biāo)， 遴選能針對大型結(jié)構(gòu)和海洋工程進(jìn)行焊接設(shè)計與模擬的軟件系統(tǒng)和相關(guān)服務(wù)，C3P Software憑借強(qiáng)大的技術(shù)實力和完善的一級、二級技術(shù)支持能力最終在眾多軟件中脫穎而出，一舉中標(biāo)。
C3P software 的 Cast-Designer WELD， 為焊接行業(yè)客戶和焊接產(chǎn)品提供完整的解決方案：包括焊接工藝設(shè)計、模擬和焊接裝配優(yōu)化。過程中考慮了幾何設(shè)計，材料性能和焊接工藝等所有因數(shù)。針對大型焊件，從材料到工藝，到模擬和優(yōu)化唯一可行的全流程系統(tǒng)，內(nèi)置超快速自動建模技術(shù)和人工智能優(yōu)化算法。
Maja Jurica, 薩格勒布大學(xué)機(jī)械工程和船舶建筑學(xué)院高級研究員，很自豪地說“我們選擇 Cast-Designer Weld 是由于其獨特的設(shè)計模擬一體化的綜合功能，及其對大型結(jié)構(gòu)變形與應(yīng)力分析勝于其他軟件數(shù)十倍的計算能力和模型化時間，正是我們長期尋求的”。
請點“在看”或分享，也歡迎留言。
如需申請 C3P Cast-Designer
或 Cast-Designer Weld軟件演示
請長按識別二維碼，填寫表格
我們將盡快與您聯(lián)系：
展開 極地船舶冰區(qū)結(jié)構(gòu)非線性仿真分析關(guān)鍵技術(shù)
極地船舶在北極航線開辟、資源運輸?shù)确矫姘l(fā)揮著不可替代的作用。而極地船舶在層冰、碎冰、冰脊、冰山等極其惡劣和復(fù)雜的海洋環(huán)境中航行，船體結(jié)構(gòu)受冰載荷作用具有較大的隨機(jī)性，在海冰的作用下，結(jié)構(gòu)可能達(dá)到塑性變形。如與冰山等大型海冰漂浮物發(fā)生碰撞造成結(jié)構(gòu)破損，則容易導(dǎo)致油氣泄漏，對極地海洋環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。
極地船舶冰區(qū)航行
目前各船級社制定的冰區(qū)船舶規(guī)范基于不同的船與冰相互作用，考慮了航速、浮冰厚度、彎曲強(qiáng)度等，但是由于實際冰區(qū)環(huán)境的復(fù)雜性，還需借助試驗或數(shù)值分析的方法進(jìn)行設(shè)計驗證。在公司ARC7破冰凝析油船自主研發(fā)設(shè)計方面，通過鉆研理論和實踐，經(jīng)過上百次的仿真計算、數(shù)據(jù)分析對比，貨船所船體室掌握了冰區(qū)結(jié)構(gòu)塑性極限承載力非線性仿真分析、基于變形能法對船與冰山撞擊結(jié)構(gòu)失效仿真分析等非線性仿真關(guān)鍵技術(shù)。
01
冰區(qū)結(jié)構(gòu)塑性極限承載力
非線性仿真分析
在極端冰情下，船體結(jié)構(gòu)將保留一定的塑性變形，目前缺乏極地船舶結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形后的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評估規(guī)范。本技術(shù)采用船體結(jié)構(gòu)鋼材非線性彈塑性和冰載荷作用非線性仿真分析，評估船體結(jié)構(gòu)在極限載荷下的變形及極限承載能力，得出在冰載荷作用下結(jié)構(gòu)超過彈性階段進(jìn)入塑性階段后的船體結(jié)構(gòu)的各重要物理性能指標(biāo)。
展開 設(shè)計仿真 | 直播預(yù)告-航天船舶行業(yè)結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動專題講座
本期海克斯康直播講堂請到了結(jié)構(gòu)仿真高級專家冀溫凱，將帶來“航天船舶行業(yè)結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動”主題技術(shù)分享，展示MSC Nastran是如何直接進(jìn)行隨機(jī)振動分析并進(jìn)行預(yù)載荷隨機(jī)振動分析設(shè)置，更有復(fù)材應(yīng)用案例輔以講解，趕快報名預(yù)約吧！
船舶海工CAE精選資料：結(jié)構(gòu)設(shè)計、CFD仿真相關(guān)實例、視頻、文檔...
隨著現(xiàn)代造船技術(shù)正朝著高度機(jī)械化、自動化、集成化、模塊化、計算機(jī)化方向發(fā)展，船舶海工相關(guān)CAE分析在船舶海工領(lǐng)域有了更多的典型應(yīng)用。船舶的運行環(huán)境十分復(fù)雜，而且其運行環(huán)境經(jīng)常是高速、強(qiáng)水流、強(qiáng)氣流等條件，因此，在CAE分析中需要用可靠性高的軟件來計算在復(fù)雜載荷條件下結(jié)構(gòu)的靜、動力響應(yīng)，損傷破壞和系統(tǒng)的壽命。本次，為大家?guī)砹?個船舶海工CAE精選資料，涉及實際案例應(yīng)用及先進(jìn)技術(shù)理念，有文檔有視頻，全部免費領(lǐng)取，希望能為大家的技術(shù)提升帶來幫助！
目錄
一、湍流建模及其對于船舶行業(yè)的影響
二、如何使用仿真驅(qū)動型方法設(shè)計船舶
三、應(yīng)對未來挑戰(zhàn)的船舶設(shè)計：船舶設(shè)計的范式轉(zhuǎn)變
四、船舶設(shè)計的全尺寸CFD模擬
五、海軍造船數(shù)字化，開創(chuàng)高效開發(fā)和生產(chǎn)多樣化的新時代
六、采用ALS技術(shù)減少散貨船摩擦阻力的CFD研究
課程簡介
一、湍流建模及其對于船舶行業(yè)的影響
了解如何將湍流建模的典范做法運用于船舶行業(yè)仿真。
湍流建模是對所有實際行業(yè)問題進(jìn)行計算流體力學(xué) (CFD) 仿真必不可少的要素。但是，選擇最適當(dāng)?shù)哪Ｐ停⒎禽p而易舉之事。
本次視頻將探討：
1.湍流建模的一些基礎(chǔ)方面及其如何影響解算方案。
2.統(tǒng)計（本質(zhì)上就是雷諾平均納維-斯托克斯方程模型）與尺度解析仿真（大漩渦仿真、分離渦模擬）之間的區(qū)別。
3.壁面處理最重要的方面，包含或不包含粗糙度，以及過渡模型最主要的因素。
湍流模型的影響將通過幾個示例進(jìn)行闡述，其中采用了規(guī)范工況（通道流、邊界層）以及與海洋行業(yè)直接相關(guān)的工況。
展開 船舶與海洋結(jié)構(gòu)物仿真的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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