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船体极限强度及其可靠性研究

船体极限强度及其可靠性研究

作者：段明昕大连理工大学

学位级别：硕士

船体梁总纵极限强度反映了船体结构在受到静水载荷、波浪载荷及其它载荷共同作用下的抗弯能力。船体梁总纵极限强度是船体结构安全基本的强度量度指标。正确地分析和评估船体梁总纵极限强度对保证船体结构安全具有重要的意义。另一方面... 详细信息

船体梁总纵极限强度反映了船体结构在受到静水载荷、波浪载荷及其它载荷共同作用下的抗弯能力。船体梁总纵极限强度是船体结构安全基本的强度量度指标。正确地分析和评估船体梁总纵极限强度对保证船体结构安全具有重要的意义。另一方面,船舶在运营过程中,时常面临着事故的危险,其中以碰撞和搁浅对船体结构的承载能力损伤最大,因此也需要正确地分析和评估船舶在遭遇碰撞和搁浅事故后的破损船体剩余极限强度。传统的船体梁总纵极限强度校核方法为确定性方法,这种方法简单方便,但这种方法并没有考虑不确定性因素的影响,对复杂船体结构的安全评估不够准确。因此对船体梁总纵极限强度的校核采用可靠性方法进行计算和分析更加符合实际情况。本文基于可靠性原理,采用一阶二次矩法对一条实船完整船体结构可靠性进行了分析,并与确定性方法进行了分析和比较。本文还对遭受碰撞和搁浅事故后破损船体结构进行了可靠性分析。本文主要研究内容包括：(1)研究了船舶外载荷(静水载荷、波浪载荷)及船体极限强度随机变量的概率分布及统计特征。(2)研究了确定性方法中,计算船体梁总纵极限强度的两种不同方法：一步法和非线性有限元法。并对一条实船进行了计算和评估,将两种方法计算结果进行了分析和比较。(3)研究了运用Rosenbluthe法求解船体极限强度统计特征的方法。(4)研究了剩余强度指数与破损部位、破口尺寸之间的关系,并对它们之间的关系曲线进行了拟合,得到了拟合函数,并建立船舶破损模型。(5)研究了基于一阶二次矩法的破损船体结构可靠性分析模型,并对一条实船进行了计算与分析。实船计算结果表明本文方法是实际可行的。本文对船体结构极限强度的评估具有一定的参考价值。

关键词：极限强度结构可靠性非线性有限元法一步法 Rosenbluthe法一阶二次矩法

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倒扣驳船扳正过程的仿真模拟

航海 2020年第5期 46-49页

作者：段明昕交通运输部上海打捞局打捞技术开发中心上海200090

GHS(General HydroStatics)软件是一款主要用于计算船舶稳性和强度的软件。此外,该软件也可以应用于沉船打捞工程中。该文介绍了如何用GHS软件对倒扣驳船扳正过程进行仿真模拟,并以1艘实船为计算例子,阐述了GHS软件在沉船打捞工程中应... 详细信息

GHS(General HydroStatics)软件是一款主要用于计算船舶稳性和强度的软件。此外,该软件也可以应用于沉船打捞工程中。该文介绍了如何用GHS软件对倒扣驳船扳正过程进行仿真模拟,并以1艘实船为计算例子,阐述了GHS软件在沉船打捞工程中应用的可行性和优越性。

关键词： GHS软件沉船扳正浮性稳性

渔船“鲁荣渔58398”打捞暨我国首次饱和潜水打捞工程解析

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航海 2016年第5期 42-44页

作者：杨鹏段明昕交通运输部上海打捞局上海200090

2016年5月7日5:35,在舟山朱家尖东南约64海里处,渔船"鲁荣渔58398"被马耳他籍货船"CATALINA"轮撞翻,19名渔民落水,其中2名渔民被姊妹船"鲁荣渔58397"救起(随后抢救无效死亡),其他17人遇险失踪。10日16:07,渔船"鲁荣渔58398"沉入海底。... 详细信息

2016年5月7日5:35,在舟山朱家尖东南约64海里处,渔船"鲁荣渔58398"被马耳他籍货船"CATALINA"轮撞翻,19名渔民落水,其中2名渔民被姊妹船"鲁荣渔58397"救起(随后抢救无效死亡),其他17人遇险失踪。10日16:07,渔船"鲁荣渔58398"沉入海底。交通运输部上海打捞局临危受命,担负起沉船打捞重任。从5月14日船舶设备动员至6月22日船舶设备复员,历时40天,上海打捞局90余精兵强不辱使命,在20个有效工作日内克服种种困难,采用合理的方案顺利完成了难船的打捞及后续难船修补清理工作。本论文对此次我国首次饱和潜水打捞工程作解析。

关键词：打捞工程饱和潜水渔船沉没

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半潜船改装及起浮“世越号”稳性校核

世界海运 2017年第9期40卷 1-6页

作者：唐继蔚陈世海段明昕交通运输部上海打捞局技术开发中心

"世越号"客船沉没于韩国全罗南道珍岛郡附近海域,当地天气多变,水深达到45米,打捞作业环境恶劣,为安全把"世越号"从海底打捞出水,首创双抬浮驳提升、半潜船起浮出水打捞方案。由于沉船侧倾在起浮过程中无法提供足够的稳性,根据半潜船静... 详细信息

"世越号"客船沉没于韩国全罗南道珍岛郡附近海域,当地天气多变,水深达到45米,打捞作业环境恶劣,为安全把"世越号"从海底打捞出水,首创双抬浮驳提升、半潜船起浮出水打捞方案。由于沉船侧倾在起浮过程中无法提供足够的稳性,根据半潜船静水力曲线计算结果提出半潜船改装方案。通过GHS专用软件模拟半潜船起浮"世越号"完整过程,不仅对半潜船稳性进行校核,对实际起浮作业也可以起到指导作用。

关键词：半潜船 “世越号” 沉船打捞稳性校核船舶改装

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“世越号”船体损伤结构强度分析

中国水运 2017年第7期38卷 10-12页

作者：李维段明昕金善勤交通运输部上海打捞局技术开发中心上海116026

沉船事故或者海难的发生,需要救捞系统快速制订出一套有效的沉船救助或者打捞方案。对于某些大型沉船的打捞,采用整体起吊的方式打捞,由于自身重量较大,起吊时,钢缆会损伤船体,受损后的船体结构强度比较弱,需要快速有效的评估船体结构... 详细信息

沉船事故或者海难的发生,需要救捞系统快速制订出一套有效的沉船救助或者打捞方案。对于某些大型沉船的打捞,采用整体起吊的方式打捞,由于自身重量较大,起吊时,钢缆会损伤船体,受损后的船体结构强度比较弱,需要快速有效的评估船体结构强度方法,有限元(FEA)法是分析结构强度的常用方法。本文将有限元法与含损伤船体结构强度评估相结合,为沉船打捞提供一种理论支持。

关键词：有限单元法沉船打捞船体损伤结构强度评估分析抬浮打捞

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用于沉船打捞的托底钢梁设计

航海 2017年第6期 30-33页

作者：段明昕陈世海马骏汪有军交通运输部上海打捞局技术开发中心上海200090 大连理工大学船舶工程学院大连116024

在举世瞩目的"世越"号沉船打捞工程中,交通运输部上海打捞局创造性地应用了托底钢梁打捞方法。该方法是将一组托底钢梁垫在沉船之下,打捞时起吊力作用于托底钢梁而非直接作用于沉船上。因此,该方法对沉船船体结构破坏较小,能够实现业主... 详细信息

在举世瞩目的"世越"号沉船打捞工程中,交通运输部上海打捞局创造性地应用了托底钢梁打捞方法。该方法是将一组托底钢梁垫在沉船之下,打捞时起吊力作用于托底钢梁而非直接作用于沉船上。因此,该方法对沉船船体结构破坏较小,能够实现业主方提出的整体打捞并尽量避免船体破坏的要求。该文对"世越"号打捞工程托底钢梁的设计过程进行了总结,并应用大型通用有限元软件ANSYS对托底钢梁结构和沉船结构强度进行了计算分析,为以后打捞工程中应用类似打捞方法提供了一定的借鉴作用。

关键词：沉船打捞托底钢梁设计结构强度 ANSYS

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“振和168”轮救助打捞工程难船扳正分析

广东科技 2015年第14期24卷 112-114页

作者：王金龙孙继刚段明昕交通运输部上海打捞局上海200090

主要对"振和168"轮救助打捞工程的实施方案和流程进行了总体介绍,针对工程实践中的实际需要,采用专业救捞软件GHS进行建模计算。工程建模和计算是基于已有的难船技术资料和施工作业中力矩最大时的几种典型工况,为难船建模进行扳正力矩分... 详细信息

主要对"振和168"轮救助打捞工程的实施方案和流程进行了总体介绍,针对工程实践中的实际需要,采用专业救捞软件GHS进行建模计算。工程建模和计算是基于已有的难船技术资料和施工作业中力矩最大时的几种典型工况,为难船建模进行扳正力矩分析,并以分析结果指导现场难船扳正作业,为扳正设备、工具的配置提供理论依据和技术支持,最终实现了难船扳正、起浮一步到位。

关键词：打捞建模

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东海某气田受损海管修复工程解析

航海 2016年第1期 75-79页

作者：姜大正段明昕初旭洋交通运输部上海打捞局上海200090 上海海洋石油局上海200120

东海某气田的一条已完工的12″海管管头附近的240m管线受渔网拖拉弯曲变形,受损海管需要立即修复,否则影响后续气田的投产。交通运输部上海打捞局使用中国首艘300m饱和潜水支持船"深潜号"及相关先进设备和经验丰富的施工人员于2013年7... 详细信息

东海某气田的一条已完工的12″海管管头附近的240m管线受渔网拖拉弯曲变形,受损海管需要立即修复,否则影响后续气田的投产。交通运输部上海打捞局使用中国首艘300m饱和潜水支持船"深潜号"及相关先进设备和经验丰富的施工人员于2013年7月-9月圆满、高效的完成了受损海管的修复并通过了业主的清管试压检验等工作。在施工过程中,工程人员创新性的设计施工方案,采用先进的环形海管切割机截断受损的弯曲海管,使进口机械连接器连接新的替代直管。四段62m超长替代直管的高效吊放和成功安装刷新了水下安装的记录。此次受损海管的及时修复,不仅保证了气田未来能够按时投入运营,同时也积累了丰富的值得推广的饱和潜水海管维修经验。

关键词：深潜号东海气田海管修复饱和潜水

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海上风电超大型单桩沉设入岩的垂直度控制

低碳世界 2019年第4期9卷 274-275页

作者：王金龙张立庄桂清段明昕交通运输部上海打捞局上海水下救捞工程技术研究中心上海200090

通过对三峡新能源大连市庄河III(300MW)海上风电项目风电机组单桩基础的大型钢管桩沉设施工,对钢管桩入岩的垂直度监控进行探讨与实践,采取了"全站仪扫边法粗控,拟合法精控"的监测技术和控制措施,确保了沉桩垂直度达到设计要求,为实现... 详细信息

通过对三峡新能源大连市庄河III(300MW)海上风电项目风电机组单桩基础的大型钢管桩沉设施工,对钢管桩入岩的垂直度监控进行探讨与实践,采取了"全站仪扫边法粗控,拟合法精控"的监测技术和控制措施,确保了沉桩垂直度达到设计要求,为实现复杂地质情况的大直径钢桩沉设提供了施工技术保障。

关键词：海上风电单桩基础沉桩垂直度