大型汽车滚装船结构分析与设计

目录

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1 引言 (1)

1.1 背景 (1)

1.2 滚装船的发展趋势 (4)

1.2.1 汽车制造业发展前景 (4)

1.2.2 汽车滚装船发展趋势 (5)

1.2.3 汽车滚装船发展存在的问题 (6)

1.3 目标船的主要技术指标 (7)

1.4 本文的主要研究内容 (8)

1.4.1大型汽车滚装船结构选型与整体特性研究 (9)

1.4.2 大型汽车滚装船结构强度研究 (9)

1.4.3 大型汽车滚装船结构疲劳强度研究 (10)

2 大型汽车滚装船结构选型与整体特性研究 (11)

2.1 前言 (11)

2.2 大型汽车滚装船构件尺寸的合理选择 (11)

2.2.1 典型横剖面及半舱壁构件尺寸的确定 (11)

2.2.2 基本结构设计及构件的确定 (21)

2.3 大型汽车滚装船整体结构重量、重心控制技术研究 (23)

2.3.1 前言 (23)

2.3.2 NAPA Steel的应用 (23)

2.3.3 结论 (34)

2.4 小结 (34)

3 大型汽车滚装船结构强度研究 (36)

3.1 前言 (36)

3.2 结构有限元的基本方法 (36)

3.2.1 概述 (36)

- IV -

目录

3.2.2 有限元分析的基本步骤 (36)

3.3 横向强度计算 (38)

3.3.1 概述 (38)

3.3.2 整体舱段有限元模型 (38)

3.3.3 强度衡准 (46)

3.3.4 计算结果分析 (47)

3.4 小结 (51)

4 大型汽车滚装船结构疲劳强度研究 (52)

4.1 前言 (52)

4.2 船舶结构疲劳分析的一般方法 (52)

4.2.1 疲劳寿命的基本概念 (52)

4.2.2 疲劳寿命分析的基本方法 (52)

4.3 目标船的疲劳强度分析 (53)

4.3.1 疲劳评估区域 (53)

4.3.2 疲劳评估的有限元模型 (55)

4.3.3 材料特性 (59)

4.3.4 疲劳计算工况 (59)

4.3.5 疲劳计算载荷 (61)

4.3.6 疲劳计算方法及过程 (63)

4.3.7 疲劳评估结果 (71)

4.4 小结 (72)

5 总结 (74)

5.1 总结 (74)

5.2 展望 (74)

致谢 (75)

参考文献 (76)

攻读学位期间发表的学术论文目录 (78)

- V -

第1章 引言

- 1 - 1 引言

1.1 背景

汽车工业是许多国家的重要产业。虽然自2008年第四季度开始，全球经历了数十年未遇的金融风暴，并对汽车产业形成了巨大的冲击，百年老厂通用汽车都实行破产保护，但在此背景下，汽车产业仍是各国扶植和支持的重点，如葡萄牙政府2008年12月3日出台了资助汽车工业的计划，将拿出9亿欧元支持葡萄牙国内汽车工业发展，其中包括2亿欧元的特殊贷款，帮助汽车公司发展出口；2009年1月，英国也表示政府拟向汽车工业提供23亿英镑的资金支持，帮助汽车工业度过难关，同时为他们的出口提供帮助[1]。

中国汽车行业前景广阔[2]， 2009年汽车产量将达到1,273.7万辆，2010、2011年将持续保持增长，预计增长率在19%至20%之间，如图1所示。2009年中国将成为世界第一汽车生产大国，同时中国汽车消费量占全球总消费量比例已达12%，在2015年左右国内汽车销售也有望超过美国，成为第一大汽车消费市场。到2020年，中国本土汽车产量将达到2000万辆左右，其中两成产品将进入国际市场。

图1 世界汽车总量增长图[3]

Fig.1

The increases diagram of the car total amount in the world