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文档简介

液舱晃荡载荷及构件尺寸评估指南2020总体说明LNG之一。2014年审图经验积累和客户反馈,CCS2020版。1页目录第1节一般规定 1一般要求 1晃荡评估术语及相关规定 1参数及符号定义 2第2节晃荡载荷计算 5一般规定 5晃荡运动水平判定 5船体运动参数 7液舱内液体的运动参数 8晃荡载荷计算 第3节晃荡载荷下液舱构件尺寸评估 14一般要求 14水平一晃荡载荷下液舱结构尺寸评估 15水平二晃荡载荷下液舱结构尺寸评估 17水平三晃荡载荷下液舱结构尺寸评估 25附录1晃荡载荷直接计算 32基本原理 32晃荡计算程序 32附录2应用示例 35船型数据 35晃荡水平判断 36晃荡载荷计算 37边界尺寸计算 39第1节一般规定一般要求作用下的评估要求和方法。等船舶的液货舱、压载舱及其他允许自由液面移动的液舱。其他船舶及液舱也可以参照本指南对其晃荡载荷下的构件尺寸进行评估。晃荡评估术语及相关规定晃荡谐振:系指船舶运动固有周期与液舱内液体晃荡运动固有周期接近时产生共振,并导致液舱内液体出现明显的液面变化及载荷增加的现象。表征液舱内液体晃荡运动的剧烈程度及晃荡载荷大小主。静载荷和动载荷,但动载荷尚未达到冲击载荷形式,不产生动态放大。静载荷和动载荷,其中动载荷是主要载荷,达到冲击载荷的作用形式。0.1h0.9h(h1.3.1);针对无内部构件的光滑液舱,用于晃0.05h0.95h。用于晃荡评估的装载高度不包括装载手册限0.05h。净尺寸:按本指南进行尺寸评估时,构件采用的是总提供尺寸(建造尺寸)tc(3.1.6)当用于船体梁弯曲应力计算时,相关构件采用的是总提供尺寸(建造尺寸)0.5tc净提供尺寸。第第10页参数及符号定义1.3.11.3.1。图1.3.1(1)典型液舱横剖面1.3.1(2)(平面舱壁)1.3.1(3)(槽形舱壁)液舱几何参数定义 表1.3.1序号变量定义单位1l舱长m2b舱宽m3bu舱顶宽m序号变量定义单位4bl舱底宽m5h舱高m6hf装载高度m7bf对应装载高度下的液舱宽度m8lf对应装载高度下的液舱长度m9hu上斜面高度m10γu上斜面角度deg11hl下斜面高度m12γl下斜面角度deg符号规定CCS211节的定义相同:L——船长,m;B——船宽,m;D——型深,m;d——吃水,m;Cb——方形系数,但取值不小于0.6。除非特别说明,下列符号在本指南中的规定如下:di——船舶所考虑装载工况下的吃水,m;g——重力加速度,g=9.81m/s2;ρw——海水密度,1.025t/m3;ρL——液化天然气密度,0.50t/m3;ρ——液体密度,t/m3,为适用时的ρw或ρL或其他液体的密度;——横向船体运动固有周期,s22.3.1计算;Tp——纵向船体运动固有周期,s22.3.2计算;ls——纵向有效晃荡长度,m,按本指南第2节2.4.1相关要求计算;bs——横向有效晃荡长度,m,按本指南第2节2.4.1相关要求计算;T——液舱内液体晃荡运动固有周期,s,按本指南第2节2.4.3相关要求计算;eHR ——材料屈服强度,N/mm2CCS213eH节规定;K——材料系数,按CCS《钢质海船入级规范》第2篇第1章第3节规定;E——材料弹性模量,对钢材,E=2.06×105N/mm2或E=2.06×1011N/m2;——材料泊松比,对钢材,=0.3;kr——所考虑装载工况的横摇回转半径,m;GM——所考虑装载工况的初稳性高度(经自由液面修正后),m。除特殊说明外,本指南采用的坐标系统取右手坐标系,即:x方向为船体的纵向,以船尾向船首方向为正;y方向为船体的横向,以船纵中线向左舷为正;z方向为船体的垂向,以基线向上为正。第2节晃荡载荷计算一般规定本节给出了由于船舶运动导致液舱内液体晃荡运动而产生的晃荡载荷的计算方法。CCS认可,液舱晃荡模型试验及数值仿真的结果可作为晃荡设计载荷。krTrTpCCS认可后可直接作为输入值。除特别说明外,本节所述晃荡运动及载荷应包含横向晃荡和纵向晃荡两个方向。晃荡运动水平判定dikrGM2.2.1。装载工况表 表2.2.1编号工况吃水dikrGMLC1满载工况最大满载吃水(1)0.35B0.12B(2)LC2部分装载工况(3)0.67d0.39B0.24BLC3压载工况最小压载吃水(4)0.45B0.33B(5)LC4部分压载工况(6)0.6d0.40B0.25B注:di0.9d;GM0.12B;0.67dkr他部分装载工况,可按吃水对LC1和LC2krGM;di0.6d;GM0.33B;0.6dkrGM他部分压载工况,可按吃水对LC3和LC4krGM。1.2.3hf进行晃荡运动水平的判定。当液舱内液体晃荡运动固有周期T满足T2.2.2所示。其中,Tbal和Tfull2.2.1中LC3LC1进行计算;Fi为各船体运动固有周期对应的装载高度。图2.2.2液舱谐振周期范围示意图2.2.3晃荡运动水平判断准则如下:ls≤0.13Lls≤0.13Lls>0.13Lls>0.13L2.2.3(1)。纵向晃荡运动水平 表2.2.3(1)液舱有效晃荡长度液舱纵向晃荡运动固有周期晃荡运动水平ls≤0.13L非谐振水平一谐振水平二ls>0.13L非谐振水平二谐振水平三bs≤0.56Bbs≤0.56Bbs>0.56Bbs>0.56B且液舱横向晃荡运动固有周期处于谐振周期范围内时,考虑水平三的晃荡运动。横向晃荡运动水平判断见表2.2.3(2)。横向晃荡运动水平 表2.2.3(2)液舱有效晃荡宽度液舱横向晃荡运动固有周期晃荡运动水平bs≤0.56B非谐振水平一谐振水平二bs>0.56B非谐振水平二谐振水平三船体运动参数船体横摇周期,按下式计算:gGMrTkr sgGMrTp,按下式计算:2gTp2g0.61

L,

di。d横摇角按下式计算:θ

90001.25fγB75π

deg——船体横摇周期,s2.3.12.2.1LC1满载工况、LC3压载工况计算得到的最小值;fγ——航区系数,航区定义见《钢质海船入级规范》第1篇第2章2.1.3。对于无限航区:fγ=1.0;对于1类航区:fγ=0.9;对于2类航区:fγ=0.85;对于3类航区:fγ=0.8。fBK——系数,对无舭龙骨的船舶:fBK=1.2;对有舭龙骨的船舶;fBK=1.0;对有主动式减摇装置的船舶,fBK=0.8。纵摇角φ按下列公式计算: 2.571.2gLγφ1350fgLγ

deg式中,fγ——同2.3.3。2.2.3ls≤0.13Lbs≤0.56B时,用于水平二晃荡载荷计算的船体运动固有周期应符合下列规定:hfhf,船体运动固有周期取;hfhf,船体运动固有周期取Tfull;hfhfhf所对应的液舱运动固有周期。2.2.3ls>0.13Lbs>0.56B载荷计算的船体运动固有周期应符合下列规定:hfhf,用于水平二晃荡载荷计算的船舶运动周期取Tbal;hfhf,用于水平二晃荡载荷计算的船舶运动周期取Tfull;hfhf,用于水平二和水平三晃荡载荷计算的船舶运动hf所对应的液舱固有周期。液舱内液体的运动参数液舱有效晃荡长度和宽度对于含内部构件的液舱,纵向有效晃荡长度ls按下式计算:1TT1ffflfmlsm

1nWT1fwf式中,nWT——液舱内横向制荡舱壁的数目;WT——横向制荡舱壁系数,wfwf——横向强框架系数,wf

AOWTAWTAtkthAAOwfh;当液舱形状沿长度变化或设有不同形状Atkth的横向强框架时,wf取液舱内所有强框架的加权平均值,即:nAOwfhi ii i1

AtkthnwfnwfAOWT——制荡舱壁处横剖面开口在所考虑装载高度以下的总面积,m2;Atkth——液舱横剖面在所考虑的装载高度以下的总面积,m2;AOwfh——强框架处横剖面开口在所考虑的装载高度以下的总面积,m2;fwf

1nWT;nwf——液舱内横向强框架的数目,不包括制荡舱壁。对于含内部构件的液舱,横向有效晃荡宽度按下式计算:1L1fddbfmbsm

1nWL1fgrd式中,nWL——液舱内纵向制荡舱壁的数目;WL——

AOWLA A tkLhgrd——桁材系数,

AOgrdhgrdA tkLA AOWL——制荡舱壁处纵剖面开口在所考虑装载高度以下的总面积,m2;AtkLh——液舱纵剖面在所考虑的装载高度以下的总面积,m2;AOgrdh——纵剖面开口在所考虑的装载高度以下的总面积,m2;fgrdngrd

1nWL;ngrd为液舱内纵桁的数目,不包括纵向制荡舱壁。对于不含内部构件的光滑液舱,纵向有效晃荡长度ls取为对应装载高度下的液舱,横向有效晃荡宽度bf液舱有效装载高度l对于含内部构件的液舱,纵向有效装载高度按下式计算:lhlhf

n(n)12h m式中,hl1——舱底横向构件的高度,m,如图2.4.2(1)所示;hl2——非密闭横舱壁最低开口处到舱底横向构件上沿(或舱底,如果没有舱底横向构件)的距离,m,且应取不小于0,如图2.4.2(1)所示;n——舱底横向构件数目;对于含内部构件的液舱,横向有效装载高度按下式计算:hbhf

m(m)12h mb2式中,hb1——舱底纵向构件的高度,m,如图2.4.2(2b2hb2——非密闭纵舱壁最低开口处到舱底纵向构件上沿(或舱底,如果没有舱底纵向构件)的距离,m,且应取不小于0,如图2.4.2(2)所示;m——舱底纵向构件数目;(1)液舱纵剖面 (2)液舱横剖图2.4.2舱底构件示意图hf液舱内部布置有货舱围护系统,则液舱有效装载高度计算时可考虑扣除货舱围护系统的厚度。纵向晃荡运动固有周期:2 sgtanh ls ls横向晃荡运动固有周期:T2Ty sgtanh 晃荡载荷计算沿舱室高度方向线性分布,按下列各式计算:横向晃荡载荷:纵向晃荡载荷:

g(hg(h

fzfz

kN/m220kN/m2;kN/m220kN/m2;b 式中,hT12tan180,取值不大于hhf,m; h ltanh

,m; L1 2 180 z——舱底到计算点处距离,m。p2按下式计算:ppp kN/m22 0 s式中:p0为水平二晃荡载荷的静载荷成分,按下式计算:pghz kN/m20;0 f其中,z——舱底到计算点处距离,mps为水平二晃荡载荷的动载荷成分,分别按下列各式计算:横向晃荡载荷

pgh

kN/m2s T2式中:

hf

hfT2 s 2h ba T2 s 2b1d11

h1h mhf/;

0.9122.771.05;πbπb s;rgT2rTr/Ty;当bs0.56B时,a

B;b;c;d;当bs0.56B时,a;b;c;d4.73;纵向晃荡载荷pkN/m2式中:

s L2

hf

hf1L2 s 2h la L2 s 2b1d11

h1

hk mhf/ls;

L0.9122.771.05;πlπl s;pgT2pTp/Tx;kL

L150m;1.0 L150m;当ls0.13L时,a/L;ba/(79.7a2;c1608a20.35d;当ls时,a0.03;b20.4;c0.34;d4.08。2.5.3所示。图2.5.3水平二晃荡载荷分布示意图p31CCS认可。相关计算参数输入时,应符合以下要求:2.2.1LC2或纵摇角作为液舱激励参数;2.2.1LC4或纵摇角作为液舱激励参数;0.7~1.2倍的液舱运动固有周期作为液舱激励参数。晃荡载荷应用还应符合如下要求:25kN/m2时,超出部分应与水平一、二晃荡载荷叠加。2.4.2计算hlhb0时,晃荡评估可不予考虑。0.2h缘,水平三晃荡评估可不予考虑。0.1h第3节晃荡载荷下液舱构件尺寸评估一般要求本节规定了液舱结构在晃荡载荷作用下的尺寸要求。应对下列构件进行晃荡载荷下的尺寸评估:构成液舱边界的板、扶强材;液舱内制荡舱壁上的板和扶强材;液舱内主要支撑构件腹板、腹板加强筋;液舱内主要支撑构件的防倾肘板。对以下结构应进行纵向运动晃荡载荷下的尺寸评估:横向水密舱壁或制荡舱壁上的桁材;0.25ls或第一个强框架间距(取小者)扶强材;上述(4)范围内的主要支撑构件(如有时)。对以下结构应进行横向运动晃荡载荷下的尺寸评估:纵向水密舱壁或制荡舱壁上的水平桁和垂直桁;0.25bs或第一个纵桁间距(取小者)强材;上述(4)范围内的主要支撑构件(如有时)。和三晃荡载荷下的尺寸评估。tc3.1.6。用于晃荡评估的腐蚀增量tc 表3.1.6构件类型腐蚀增量tc(mm)压载舱内(含边界板)所有构件2.0液货舱内(含边界板)内底板2.0其他构件1.5其他暴露于空气或干舱内的构件1.0注:(1)对于压载舱与液货舱共有的周界板,取为2.0mm;对于CSR9篇的相关要求确定腐蚀增量;0.5mm。水平一晃荡载荷下液舱结构尺寸评估构成液舱边界的板承受水平一晃荡载荷的液舱边界板的净厚度应不小于:p1CaReHtnetp1CaReH式中:p——板格长宽比的修正因子:p1.2

s2100lp

,但应不大于1.0;s——扶强材间距,mm;lp——板格长度,应取主要支撑构件的间距S,m;p1——计算点处水平一晃荡载荷,见2.5.1;Ca——板的许用弯曲应力系数:C|hg|,但不大于Ca a a

amaxa,a,Camax为许用弯曲应力因子,取值见表3.2.1;hg——载荷计算点处的船体梁弯曲应力,按下式计算: zzNAnet50Mswpermsea103

N/mm2hg

Ivnet50 z——载荷计算点处的垂向坐标,m;zNAnet50——从基线到水平中和轴的距离,m;Mswpermsea——航行工况下计算位置处的船体梁中拱和中垂许用静水弯矩,kNm,取中拱和中垂弯矩的最大值;vnetI ——mvnet若液舱边界板为槽形舱壁,其腹板和面板净厚度tnet应不小于:p1CaReHtnetp1CaReH式中:bp——腹板或面板的宽度,mm;——2.5.1;Ca——0.75。表3.2.1许用弯曲应力因子结构构件aaCamax不限于:-甲板;-平面纵舱壁;-水平槽形纵舱壁;-液货舱区域的纵桁和水平桁。纵向加筋板0.90.50.8横向或垂向加筋板0.91.00.8其他强力构件,包括:-垂直槽形纵舱壁;-平面横舱壁;-槽形横舱壁;-横向水平桁和强框架;-液货舱区域以外的液舱边界板和主要支撑构件的板。0.800.8液舱边界板上的扶强材液舱边界板上扶强材的净剖面模数Znet应不小于:psl 2Z= 1

cm3net

fbdgCsReH式中:p1——计算点处水平一晃荡载荷,见2.5.1;s——扶强材间距,mm;lbdg——扶强材的有效弯曲跨距,m;Cs——许用弯曲应力系数:Csss

|hg

,但不大于Csmaxs,s,Csmax为许用弯曲应力因子,取值见表3.2.2;fbdg——弯矩因子:fbdg12,两端固支的扶强材,通常适用于所有连续的扶强材;fbdg8,一端或者两端简支水平扶强材,通常适用于不连续的扶强材。表3.2.2 扶强材许用弯曲应力因子表结构构件ssCsmax液货舱区域的纵向强力构件,包括但不限于:-甲板纵骨;-纵舱壁扶强材;-液货舱区域的纵桁和水平桁上的加强筋。纵向骨材0.851.00.75横向或垂向骨材0.700.7其他强力构件,包括:-横舱壁扶强材;-横向水平桁和强框架上的加强筋;-液货舱区域以外的液舱边界板上的扶强材和主要支撑构件上的加强筋。0.7500.75水平二晃荡载荷下液舱结构尺寸评估构成液舱边界的板液舱边界板的净厚度应不小于:p2CaReHtnetp2CaReH式中:p——板格长宽比的修正因子:p1.2s——扶强材间距,mm;

s2100lp

,但应不大于1.0;lp——板格长度,应取主要支撑构件的间距S,m;p2——计算点处水平二晃荡载荷,见2.5.2;Ca——板的许用弯曲应力系数:Caaa

|hg

,但不大于Camaxa,a,Camax为许用弯曲应力因子,取值见表3.3.1;许用弯曲应力因子 表3.3.1结构构件aaCamax液货舱区域的纵向强力构件,包括,但不限于:-甲板;-平面纵舱壁;-水平槽形纵舱壁;-液货舱区域的纵桁和水平桁。纵向加筋板1.050.50.9横向或垂向加筋板1.051.00.9其他强力构件,包括:-垂直槽形纵舱壁;-平面横舱壁;-槽形横舱壁;-横向水平桁和强框架;-液货舱区域以外的液舱边界板和主要支撑构件的板。0.9500.95hg——载荷计算点处的船体梁弯曲应力,按下式计算: z0zNAnet50Mswpermsea103

N/mm2hg

Ivnet50 z0——载荷计算点处的垂向坐标,m;zNAnet50——从基线到水平中和轴的距离,m;Mswpermsea——航行工况下计算位置处的船体梁中拱和中垂许用静水弯矩,kNm,取中拱和中垂弯矩的最大值;vnetI ——mvnet若液舱边界板为槽形舱壁,其腹板和面板净厚度tnet应不小于:p2CaReHtnetp2CaReH式中:bp——腹板或面板的宽度,mm;Ca——板的许用弯曲应力系数,取0.85。液舱边界板上的扶强材液舱边界板上扶强材的净剖面模数Znet应不小于:psl 2Z= 2

cm3net

fbdgCsReH式中:s——扶强材间距,mm;lbdg——扶强材的有效弯曲跨距,m;p2——计算点处水平二晃荡载荷,见2.5.2;Cs——许用弯曲应力系数:Csss

|hg

,但不大于Csmaxs,s,Csmax为许用弯曲应力因子,取值见表3.3.2;fbdg——弯矩因子:fbdg12,两端固支的扶强材,通常适用于所有连续的扶强材;fbdg8,一端或者两端简支的水平扶强材,通常适应于不连续的扶强材。扶强材许用弯曲应力因子表 表3.3.2结构构件ssCsmax液货舱区域的纵向强力构件,包括但不限于:-甲板纵骨;-纵舱壁扶强材;-液货舱区域的纵桁和水平桁上的加强筋。纵向骨材0.951.00.85横向或垂向骨材0.800.8其他强力构件,包括:-横舱壁扶强材;-横向水平桁和强框架上的加强筋;-液货舱区域以外的液舱边界板上的扶强材和主要支撑构件上的加强筋。1.000.85液舱内制荡舱壁制荡舱壁板pspsCaReHtnet

ps mm式中:p——板格长宽比的修正因子:p1.2s——扶强材间距,mm;

s2100lp

,但应不大于1.0;lp——Smps——2.5.2;Ca——板的许用弯曲应力系数:Caaa

|hg

,但不大于CamaxaaCamax3.2.1;hg——载荷计算点处的船体梁弯曲应力,按下式计算: z0zNAnet50Mswpermsea103

N/mm2hg

Ivnet50 z0——载荷计算点处的垂向坐标,m;zNAnet50——从基线到水平中和轴的距离,m;Mswpermsea——航行工况下计算位置处的船体梁中拱和中垂许用静水弯矩,kNm,取中拱和中垂弯矩的最大值;vnetI ——mvnet扶强材制荡舱壁上的扶强材的净剖面模数Znet应不小于:psl 2Znetf

sbdgC

cm3式中:

bdgseHps——水平二晃荡载荷中的动载荷成分,见2.5.2;s——扶强材间距,mm;lbdg——扶强材的有效弯曲跨距,m;Cs——许用弯曲应力系数:C|hg|,但不大于Cs s s

smaxs,s,Csmax为许用弯曲应力因子,取值见表3.3.2;fbdg——弯矩因子:fbdg12,两端固支的扶强材,通常适用于所有连续的扶强材fbdg8,一端或者两端简支的水平扶强材,通常适应于不连续的扶强材。水平桁材液舱内制荡舱壁上的水平桁材净剖面模数Znet应不小于:pSl 2Znet

1000f

s bdgCR

cm3bdgseH式中:ps——水平二晃荡载荷中的动载荷成分,见2.5.2;S——主要支撑构件的间距,m;lbdg——主要支撑构件的有效弯曲跨距,m;fbdg——弯矩因子:fbdg12,适用于两端固支,承受均布载荷的主要支撑构件;Cs——许用弯曲应力系数,取0.7。液舱内制荡舱壁上的水平桁材的净剪切面积Anet应不小于:CA 10fshrpsC

cm2式中:

netteHtps——水平二晃荡载荷中的动载荷成分,见2.5.2;fshr——剪力因子:fshr0.5,适用于两端固支,承受均布载荷的主要支撑构件;3lshr——主要支撑构件的有效剪切跨距,m;3eH

N/mm2;Ct——许用剪切应力系数,取0.7。垂直桁材液舱内制荡舱壁上的垂直桁材的净剖面模数Znet应不小于:Znet

=1000

psSlbdgf C

cm32bdgseH2式中:ps——水平二晃荡载荷中的动载荷成分,见2.5.2;S——主要支撑构件的间距,m;lbdg——主要支撑构件的有效弯曲跨距,m;Cs——许用弯曲应力系数,取0.7;fbdg12,适用于两端固支,承受均布载荷的主要支撑构件。液舱内制荡舱壁上的垂直桁材的净剪切面积Anet应不小于:Anet

=10fshrpsSlshrCteH

cm2式中:ps——水平二晃荡载荷中的动载荷成分,见2.5.2;S——主要支撑构件的间距,m;lshr——主要支撑构件的有效剪切跨距,m;Ct——许用剪切应力系数,取0.7;eH

N/mm2;3fshr0.5。3液舱内主要支撑构件液舱内主要支撑构件的腹板净厚度tnet应不小于:psCaReHtnetpsCaReH式中:p——板格长宽比的修正因子:p1.2s——扶强材间距,mm;

s2100lp

,但应不大于1.0;lp——板格长,板格长边上的局部支撑构件间的平均间距,一般取为防倾肘板的间距,m;ps——水平二晃荡载荷中的动载荷成分,见2.5.2;Ca——板的许用弯曲应力系数,计算公式见表3.2.1;Znet应不小于:2Z =psslbdg2

cm3式中:

net

fbdgCsReHps——水平二晃荡载荷中的动载荷成分,见2.5.2;s——扶强材间距,mm;lbdg——扶强材的有效弯曲跨距,m;Cs——许用弯曲应力系数:Csss

|hg

,但不大于Csmaxs,s,Csmax为许用弯曲应力因子,取值见表3.2.2;fbdg——弯矩因子:fbdg12,两端固支的扶强材,通常适用于所有连续的扶强材;fbdg8,一端或者两端简支的水平扶强材,通常适应于不连续的扶强材。主要支撑构件的防倾肘板dZnetAnet应不小于:ZnetA

1000Psh2stripstrip2CsReH10Psstriph

cm3cm2net

CteH式中:ps——水平二晃荡载荷中的动载荷成分,见2.5.2;strip——防倾肘板之间或防倾肘板与其他主要支撑构件或舱壁之间的平均间距,m;h——防倾肘板的高度,m,见图3.3.4。Cs0.75Ct0.75图3.3.4防倾肘板有效长度水平三晃荡载荷下液舱结构尺寸评估液舱水密边界上的板液舱边界板的净厚度应不小于:psCdpsCdCa式中:p——板格长宽比的修正因子:p1.2s——扶强材间距,mm;

s2100lp

,但应不大于1.0;lp——板格长,取主要支撑构件或板格间断构件的间距,m;p3——计算点处的冲击压力,见2.5.4;Ca——板的许用弯曲应力系数,取1.0;对CSR油船,取1.05;Cd——板能力修正系数,取1.2。若液舱边界板为槽形舱壁,其腹板和面板净厚度tnet应不小于:tnet

=Cd

p3 CaReH式中:bp——腹板或面板的宽度,mm;Ca——0.9CSR其他定义同上。液舱水密边界上的扶强材承受冲击压力的液舱边界板上的扶强材的净塑性剖面模数ZPnet应不小于:psl 2ZPnetf

3bdgC

cm3式中:p3——s——扶强材间距,mm;lbdg——扶强材的有效弯曲跨距,m;

bdgseHCs——许用弯曲应力系数,取0.9;对CSR油船,取0.95;fbdg——弯矩因子,取16。液舱边界板上主要支撑构件水平桁材液舱边界板上水平桁材的净剖面模数Znet应不小于:pSl 2Znet

1000f

3bdgCR

cm3式中:

bdgseHp3——水平桁材高度处的冲击压力,见2.5.4;S——主要支撑构件的间距,m;lbdg——主要支撑构件的有效弯曲跨距,m;fbdg——弯矩因子,fbdg12,适用于两端固支,承受均布载荷的主要支撑构件;Cs——许用弯曲应力系数,取0.7;对CSR油船,取0.75。液舱边界板上水平桁材的净剪切面积Anet应不小于:CA 10fshrp3C

cm2式中:

netteHtfshr——剪力因子:fshr0.5,适用于两端固支,承受均布载荷的主要支撑构件;p3——水平桁材高度处的冲击压力,见2.5.4;S——主要支撑构件的间距,m;3lshr——主要支撑构件的有效剪切跨距,m;3eH

N/mm2;Ct——许用剪切应力系数,取0.7;对CSR油船,取0.75。垂直桁材液舱边界板上垂直桁材的净剖面模数Znet应不小于:pSl 2Znet

1000f

3bdgCR

cm3式中:

bdgseHp3——垂直桁材上的冲击压力,取冲击作用范围内数值计算结果的最大值,见2.5.4;S——主要支撑构件的间距,m;lbdg——主要支撑构件的有效弯曲跨距,m;lCs——许用弯曲应力系数,取0.7;对CSR油船,取0.75;对于垂直桁材顶部:lfbdg

12(l

4b)3(l

;3b)对于垂直桁材底部:f

bdg bdgl4lbdg ;bdg

(l b)2(l2)bdg bdg bdgb——-冲击载荷作用区域顶部距垂直桁材有效跨距顶部的距离。液舱边界板上垂直桁材的净剪切面积Anet应不小于:CA 10fshrp3C

cm2式中:

netteHtp3——垂直桁材上的冲击压力,取冲击作用范围内数值计算结果的最大值,见2.5.4;S——主要支撑构件的间距,m;lshr——主要支撑构件的有效剪切跨距,m;eH

N/mm2;3Ct——许用剪切应力系数,取0.7;对CSR油船,取0.75;对于垂直桁材顶部:3(l b)3l b)4对于垂直桁材底部:

fshr

bdg bdg bdg ;l4lbdg(l b)l3(l b)3l b)4fshr

bdg bdg bdg bdg bdg ;l4lbdgb——-冲击载荷作用区域顶部距垂直桁材有效跨距顶部距离。液舱内制荡舱壁制荡舱壁板制荡舱壁板的净厚度应不小于:psCdpsCdCa式中:p——板格长宽比的修正因子:p1.2s——扶强材间距,mm;

s2100lp

,但应不大于1.0;lp——板格长,取主要支撑构件或板格间断构件的间距,m;p3——计算点处的冲击压力,见2.5.4;Ca——板的许用弯曲应力系数,取1.0;对CSR油船,取1.05;Cd——板能力修正系数,取1.2。制荡舱壁扶强材制荡舱壁上扶强材的净塑性剖面模数ZPnet应不小于:psl 2ZPnetf

3bdgC

cm3式中:p3——s——扶强材间距,mm;lbdg——扶强材的有效弯曲跨距,m;

bdgseHCs——许用弯曲应力系数,取0.9;对CSR油船,取0.95;fbdg——16。液舱内制荡舱壁上水平桁材的净剖面模数Znet应不小于:pSl 2Znet

1000f

3bdgCR

cm3式中:

bdgseHp3——水平桁材高度处的冲击压力,见2.5.4;S——主要支撑构件的间距,m;lbdg——主要支撑构件的有效弯曲跨距,m;fbdg——弯矩因子:fbdg12,适用于两端固支,承受均布载荷的主要支撑构件;Cs——许用弯曲应力系数,取0.7;对CSR油船,取0.75。液舱内制荡舱壁上水平桁材的净剪切面积Anet应不小于:CA 10fshrp3C

cm2式中:fshr——剪力因子:

netteHtfshr0.5,适用于两端固支,承受均布载荷的主要支撑构件;p3——水平桁材高度处的冲击压力,见2.5.4;S——主要支撑构件的间距,m;lshr——主要支撑构件的有效剪切跨距,m;eH

N/mm2;3Ct——许用剪切应力系数,取0.7;对CSR油船,取0.75。3垂直桁材液舱内制荡舱壁上垂直桁材的净剖面模数Znet应不小于:pSl 2Znet

1000f

3bdgCR

cm3式中:

bdgseHp3——垂直桁材上的冲击压力,取冲击作用范围内数值计算结果的最大值,见2.5.4;S——主要支撑构件的间距,m;lbdg——主要支撑构件的有效弯曲跨距,m;lCs——许用弯曲应力系数,取0.7;对CSR油船,取0.75;对于垂直桁材顶部:lfbdg

12(l

4b)3(l

;3b)对于垂直桁材底部:f

bdg bdgl4lbdg ;bdg

(l b)2(l2)bdg bdg bdgb——-冲击载荷作用区域顶部距垂直桁材有效跨距顶部距离。液舱内制荡舱壁上垂直桁材的净剪切面积Anet应不小于:CA 10fshrp3C

cm2式中:

netteHtp3——垂直桁材上的冲击压力,取冲击作用范围内数值计算结果的最大值,见2.5.4;S——主要支撑构件的间距,m;lshr——主要支撑构件的有效剪切跨距,m;Ct——许用剪切应力系数,取0.7;对CSR油船,取0.75;eH

N/mm2;3对于垂直桁材顶部:3(l b)3l b)4对于垂直桁材底部:

fshr

bdg bdg bdg ;l4lbdg(l b)l3(l b)3l b)4fshr

bdg bdg bdg bdg bdg ;l4lbdgb——-冲击载荷作用区域顶部距垂直桁材有效跨距顶部距离。液舱内主要支撑构件主要支撑构件的腹板净厚度tnet应不小于:psCdpsCdCa式中:p——板格长宽比的修正因子:p1.2s——扶强材间距,mm;

s2100lp

,但应不大于1.0;lp——板格长,取主要支撑构件或板格间断构件的间距,m;p3——计算点处的冲击压力,见2.5.4;Ca——板的许用弯曲应力系数,取1.0;对CSR油船,取1.05;Cd——板能力修正系数,取1.2。ZPnet应不小于:psl 2ZPnetf

3bdgC

cm3式中:p3——s——扶强材间距,mm;lbdg——扶强材的有效弯曲跨距,m;

bdgseHCs——许用弯曲应力系数,取0.9;对CSR油船,取0.95;fbdg——弯矩因子,取16。附录1晃荡载荷直接计算基本原理本附录采用流体体积法对液货舱的晃荡载荷进行直接计算,假定如下:流体是不可压缩的粘性流体;流体运动存在自由表面,且舱内流体在运动过程中不损失;不考虑温度的变化。晃荡计算程序采用CCS晃荡直接计算软件对晃荡载荷及运动进行计算。本附录给出了软件输入、输出的示例及建模的基本要求,具体操作参见程序使用手册。输入(A1所示(A2所示。A1液舱几何尺寸设置A2液舱激励参数设置输出软件的输出可包括测点的速度、加速度时历数据,以及动力放大后的压力时历数据。附图A3计算结果输出建模原则①边界划分应尽量接近实际液舱几何外形,Z坐标轴应尽量设置在液舱水平方向的中间区域,如附图A4所示;A5所示;③网格划分时应尽量使边长比接近1。附图A4晃荡计算网格示意图附图A5建模及网格划分示意附录2应用示例液舱晃荡载荷计算及尺度评估流程可分为三步,如附图B1。下面以某2.7万吨油船及某薄膜型LNG船为例,说明计算流程。附图B1计算流程船型数据2.71.1表1.12.7万吨油船主尺度参

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