邮轮框架式玻璃幕墙船体结构强度计算与优化研究

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我国的邮轮设计制造领域尚处于起步发展阶段,因此,各种技术都处于尝试状态或研究状态。对于豪华邮轮来说,出于美观与采光的考虑,上层建筑框架式玻璃幕墙是必不可少的结构。玻璃幕墙船体结构,主要由承载框架及其玻璃组成。因此,该结构相对于主船体结构来说,非常脆弱。但是邮轮的玻璃幕墙结构规模非常巨大,且其受到的载荷非常的复杂。因此,玻璃幕墙框架结构的强度评估,是一个技术难点与重点。然而由于国外技术的高度封锁,现有公开的技术资料中,对邮轮玻璃幕墙结构强度计算的研究资料几乎为零;对于这方面的设计与计算,国内是一片空白,因此,通过一定的技术手段,形成一套精确的、完整的邮轮框架式玻璃幕墙船体的强度评估方法,是非常有必要的。这对于中国的豪华邮轮的设计、建造方面甚至可以说是国家创新能力方法,都具有十分重要的意义。
  本文基于有限元理论,开展了针对邮轮结构的模型化技术研究,同时在吸收陆地建筑业玻璃幕墙结构强度计算与设计的基础上,充分研究了邮轮船体玻璃幕墙框架结构受力特点与受力形式,提取结构分析模型,最终形成了一套较完整的计算框架式邮轮玻璃幕船体结构的强度评估方法与评估流程,包括应力的计算方法、变形的计算方法、及其相关的评估标准;并采用本文所述的强度评估方法,以招商局邮轮制造有限公司制造、交付的某极地邮轮为研究对象,全面开展框架式邮轮玻璃幕墙船体结构的强度评估,确保了该邮轮幕墙结构的安全性,通过实船实际运营中的反馈结果,验证了本文的计算方法。最后利用结构优化方法,提炼邮轮玻璃幕墙结构优化分析的数学模型,并展开结构优化分析,得到了优化设计方案和相关设计规律,对后续邮轮幕墙框架的结构设形成指导,有效地提供了借鉴和参考。
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