深水海洋工程船建造工艺研究论文

浅析船舶建造的安全现状及改善措施1. 引言目前，浙江船舶已出口至全球24个国家和地区，尤其是出口欧盟市场的浙江船舶附加值较高。 浙江海关统计分析认为，尽管出口势头强劲，但是浙江造船业仍然存在较多问题。在机遇面前由于浙江民营资本在造船业的过热投资，目前，浙江的温州、台州、宁波、舟山等主要造船基地相继出现低水平扩大投资、小规模生产发展、造船民企散乱等“低、小、散”一哄而上的局面。相关数据显示，浙江虽然有造船企业500多家，但是规模以上的企业却只有76家。浙江民营造船厂“低、小、散”的格局，导致船厂投入资金低，创新能力有限，设备更新缓慢，安全事故频发。小型企业或作坊式、家族式管理生产企业。造船企业安全事故时有发生，人员伤亡事故呈高发趋势。制约了企业发展，损失生命财产。2. 船舶建造过程中存在的主要风险2.1 高空作业的危险船舶建造过程高处作业量很大，出现事故较多。施工人员必须使用安全带、安全帽，安全带应高挂低用，并注意防止摆动碰撞。作业过程中传递工具时没有使用工具袋。高处作业位移时，工作人员安全意识淡薄，自我保护意识不强，以为是瞬间完成的事，存在侥幸心理。如电焊的工作人员在杆塔上作业，虽然是一项经常性工作，但对杆架作业危险性重视不够，对工作条件、工作环境认识不足，存在着麻痹思想，上落杆塔过程均没保护措施。上杆架前不检查登杆工具、防坠工具是否牢固、可靠、完整。2.1.1梯子的使用生产现场使用梯子的场合较多，也较频繁较普遍，因而，也常常被作业人员忽视一些基本安全要求：需用梯子登高作业时，见到梯子随手搬用，用前没有认真检查梯子是否符合基本安全要求。下梯子时，背向梯子而下。上下梯子时，手中持带工具或设备。梯子不够高时，临时找垫物垫高使用。梯脚底部不坚实，梯脚没有采用防滑橡胶套、橡胶垫或加以包扎。使用立梯时，梯子太陡，在梯子上作业时，将工具放置不妥。2.1.2脚手架的使用脚手架使用前未经严格验收，脚手架上铺设的踏板没有绑扎固定，可以活动。导致施工人员从没有绑扎固定的脚手架上失足坠落，脚手架的安全应引起高度重视。高处作业搭设的脚手架，有空隙和探头板，跳板中部没有支持物，两头绑扎松动。脚手架相互间连接不牢固，脚手架踏板厚度不符合要求。使用锈蚀的材料。不能够承受站在上面的人员和材料等的重量，不具备足够的牢固性和稳定性，在施工期间发生变形、摇晃、倾斜，作业人员的人身安全得不到保障。在高处上下层同时作业时，中间应搭设严密牢固的防护隔离设施，以防落物伤人。传递工具应使用工具袋。高处作业下方应设置围栏或遮栏，并悬挂警告牌，不准人员通行和逗留。2.2火灾的控制与触电火灾是企业生产中面临的主要危险。由于船舶建造环境特殊，尤其修船、拆船环境更为复杂，有些焊工的安全意识比较差，对所焊割的设备、装置或管道的性质了解不清，盲目动火，结果在焊割过程中酿成重大火灾或爆炸事故。下面一些情况常常会引起火灾：1、场地混乱，焊割炬随处乱扔。有些焊工工作途中因其他原因离开舱室或工作结束，焊割炬没有带出，阀门又不严密，造成漏气，可燃气体泄出和空气混合达到爆炸极限，工人点火发生爆炸。2、维修油轮时，作业前不使用专业设备进行测爆。单凭操作人员的经验处理问题，造成在操作时发生爆炸。 此种现象的发生在一些小船厂，尤其是一些私人修船厂、拆船厂比较常见。3、作业现场有与明火相抵触的工种同时作业。焊接是明火作业，周围不应有禁火工种，如船体喷涂，以避免同时进行操作时发生爆炸。4、由于舱室内空气状况差，为了改善内部条件直接向舱室内通入氧气，而富氧状态是诱发火灾事故的直接原因。触电伤害主要表现为人体接触或接近带电物体时对人造成的电击或电弧灼伤，一般发生在电气设备的使用、维修时，或者相关电源供应、断开等操作。造成触电的原因常常是由于绝缘的老化，修理不及时；使用不合格的电动工具，电路或电气未安装或安装不合格的过载或漏电保护装置，作业人员与带电设备安全距离不够、缺乏必要的电气安全常识。2.3压力容器的爆炸气瓶使用不当或维护不良可以直接或间接造成爆炸、着火或中毒伤亡事故。开启或关闭瓶阀时，未用手或专用扳手，使用锤子、管钳、长柄螺纹扳手，损坏阀件。开启或关闭瓶阀的速度过快，产生摩擦热或静电火花，从而带来危险。使用可燃气体检查气瓶时存在的疏忽： 气瓶上没有粘贴气体充装后检验合格证的；气瓶的颜色标记与所需的气体不符，或者颜色标记模糊不清，或者表面漆色夜盖在另一种漆色之上的；瓶体上有不能保证气瓶安全使用的缺陷，如严重的机械损伤、变形、腐蚀等；瓶阀漏气、阀杆受损、侧接嘴螺纹旋向与所需要的气体性质不符或螺纹受损的；在氧气或氧化性气体气瓶上或瓶阀上有油脂物的；气瓶不能直立、底座松动、倾斜的；气瓶上未装瓶帽和防震圈，或瓶帽和防震圈尺寸不符合要求或损坏的。在进行上述检查时，对发现有缺陷的气瓶，未随时在气瓶上用粉笔简要注明，并向充气单位或储存单位交代清楚，给他人使用带来危害。气瓶受热爆炸：不慎将气瓶靠近热源。安放气瓶的地点周围lM范围内，有明火或可能产生火花的工作。气瓶在夏季使用时，未进行避光处理。瓶阀冻结时，处置方法不当：解冻温度超过401℃的热源对气瓶加热。盛装易于自行聚合反应或分解的气体的气瓶，应避开放射性射线源。气瓶未使用时，一般没有立放，气瓶滚、滑、翻的过程瓶壁受热引发危险。氧气瓶和氧化性气体气瓶，瓶内气体混人其他气体或杂质，液化石油气瓶向其他气瓶倒装，瓶体进行挖补、焊接修理。使用氧气瓶和氧化性气体气瓶时，操作者未检查自己的双手、手套、工具、减压器、瓶阀等有沽染油脂，凡有油脂的，必须脱脂干净后，方能操作。装运罐车的停放靠近火、电区域，罐体受到利器撞击后泄漏，自身管道内发生大量泄漏时未进行紧急止漏。装运罐车未必须设置可靠的导静电接地装置，在停车和装卸作业时，没有进行充分接地。罐车的定期检查不彻底，罐车发生重大事故重新使用前未全面检验。罐车的罐体外表面颜色应满足规定的要求，一般汽车罐车罐体外表面颜色应为银灰色，低温型汽车罐车罐体外表面颜色应为铝白色。2.4起重设备的危险船厂大量使用特种设备，例如起重机、高空作业车、厂内运输车辆（叉车、运输车）起重设备在使用上较为广泛，同时发生事故的可能性越大。1．安全站位在起重作业中，有些位置十分危险，如吊杆下、吊物下、被吊物起吊前区、导向滑轮钢绳三角区、快绳周围、站在斜拉的吊钩或导向滑轮受力方向等等，如果处在这些位置上，一且发生危险极不易躲开。所以，起重作业人员的站位非常重要，不但自己要时刻注意，还需要互相提醒、检查落实，以防不测。2．吊索具安全系数小起重作业中，对吊索具安全系数理解错误，选用往往以不断为使用的依据，致使超重作业总是处在危险状态。3．拆除作业中留下隐患由于种种原因，切割不彻底，拽拉物多，拆除件受挤压增加荷重，连接部位未被发现强行起吊等等，造成吊车、吊索具骤加荷重冲击而导致意外。4．误操作起重作业涉及面大，经常使用不同的吊车、龙门吊。人员操作习惯不同，再加上指挥信号的差异影响，容易发生误操作等事故。5．绑扎不牢高空吊装拆除时对被吊物未采取“锁”的措施，而用“搭”的方法；对被吊物的尖锐棱角挂擦其他物体。成束材料垂直吊送捆缚不牢，致使吊物空中一旦颤动、受刮碰即失稳坠落或“抽签”。6．临时吊鼻焊接不牢，载荷增加或受到冲击，在空中运送的过程中被起吊物体进行旋转、下滑形成惯性，从而对发生断裂。7．吊装工具或吊点选择不当贪图方便，非专职人员操作。吊装工具的性能和操作技术盲目靠经验操作，一处失稳，导致危险。2.5机器工具伤害机器工具伤害事故是指机械性外力所造成的事故，一般表现为人身伤害或设备的损坏。船舶修理作业中所使用的机器设备，包括冷加工所需的金属加工设备（如 车床、铣床、钻床、刨床、磨床、冲床、砂轮机等）及机械热加工所需的焊接设备以及搬运过程中所需的超重机械设备。机械伤害事故的主要原因有如下各种情况：安全操作规程不健全或管理不善，对操作者缺乏基本功训练，操作者不按规程进行操作，没有穿戴合适的防护服和符合国家标准的防护工具。由于机器在运转时敞露的部分较大，切屑和金属丝、刀具、工件及零件，若不加防护或防护不当，工作地点布局不合理，使用管理不当就会发生工伤事故。机械设备在非最佳状态下运转，机械设备在设计、结构和制造工艺上存在缺陷，机械设备组成部件、附件和安全防护装置的功能退化等均可能导致伤害事故。工作场所环境不好，场所环境混乱。如工作场所照明不良，温度及湿度不适宜，噪声过高，地面或脚踏板被乳化液弄脏，设备布置不合理。工艺规程和工装不符合安全要求，新工艺、新技术采用时无安全措施。根据事故统计分析，机械伤害主要由人和设备两方面因素引起的，如操作者不按操作规程操作、安全设施缺少或有缺陷、没有穿戴或穿戴不正确的防护用品、机床非正常状态下运转。2.6中毒与职业病船舶在涂装和漆装中容易发生中毒事件。在舱室内作业时，对空间狭小的环境，要保证内部通风良好。不仅要驱除内部的有毒有害气体，而且要向内部送入新鲜空气。做好个体防护，减少烟尘对人体的侵害。在条件恶劣，通风不良的环境下，还必须采用更多的防护措施，如使用通风头盔、送风口罩、空气呼吸器等。施工过程中常见有毒物质及其防止方法如下：1.苯 无色、透明具有芳香的液体，油漆中用来作溶剂，沸点80℃，极易挥发。苯中毒后头痛、头昏、记忆力减退、无力，失眠等。另外还能引起皮肤干燥骚痒，发红。热苯还可以引起皮肤水泡，出现脱脂性皮炎。预防的方法，应加强自然通风和局部的机械通风，严禁用苯洗手。2.铅 包括铅白、铅铬绿、红丹、黄丹等含铅化合物。它是一种慢性中毒的化合物，日久方能发觉体弱易倦、食欲不振、体重减轻、脸色苍白、肚痛、头痛、关节痛等。预防的方法是以刷涂施工方法为宜，加强通风等防护措施，饭前洗手，下班淋浴，最好能用其他防锈漆来代替红丹防锈漆。3.刺激性气体 如氯气，对呼吸道、皮肤和眼睛有损害。应加强个人防护，加强通风和局部机械通风，使作业场所有害气体浓度降低到容许浓度的下限。4.汽油 无色透明液体，具有很强的挥发性，若在超过汽油蒸汽容许浓度时的环境中长期工作，能使神经系统和造血系统损害，皮肤接触后可能产生皮炎、湿疹和皮肤干燥。因此，在高浓度环境工作时，要戴防毒面具或加强机械通风；手上可涂保护性糊剂进行保护；工作结束后，用肥皂水洗净，并用水冲洗干净。船舶建造过程中除锈、校正敲打等作业产生的震耳噪声，可能对人员造成潜在的噪声聋；从事除锈（包括喷丸、喷砂）、油漆、油舱洗舱、气割、热处理等作业人员经常吸入铁锈烟易引起尘肺或肺病，并刺激皮肤和眼睛引起过敏。电焊作业中产生的氧化锰烟雾，过多吸入会产生个“金属烟尘热”中毒。焊件、焊条挥发出大量有毒烟尘、气体，尤其船舶焊接主要是用碱性（低氢型）条，而碱性焊条比酸性焊条更容易挥发烟尘、有毒气体（氟化物）。这些有害物质若不能及时排出，被焊工长期吸入引发眼、鼻、咽喉等疾病。灼伤易发于焊割作业，立体交叉作业，上面焊接的焊渣或熔渣随风飘落，极易落在下面操作者身上，发生灼伤事故。切割是工件未散热，从而烫伤皮肤。3. 船舶建造企业安全防护现状分析3.1政策和法律上的原因在国家政策和法律对船舶修造行业的市场准入和源头管理的规定不够明确，准入门槛太低，造成船舶修造行业良莠不齐，竞争无序，缺乏行之有效、相互配合的监管措施和行政手段，致使日常管理针对性不强，管理不到位。一是行业的快速发展与管理不相适应。首先，船舶修造业作为多工种、多设备交叉作业的高危机械行业，在行业准入口国家尚未设置相应的门槛。其次是在安全生产管理上缺乏相对统一的、可操作的规范化标准。再次是相关的管理部门职责尚需进一步明确，力量也有待于加强。二是违规现象严重。部分企业员工有章不循，冒险蛮干，违章指挥、违反操作规程、违反劳动纪律和工作时间的现象不同程度地存在。3.2体制和机制上的原因长期以来，船舶修造业大多数是由所属地挂靠管理，而县级以下政府无专门主管机构，综合监督和专项监管安全生产长效管理机制尚未完善，监管职责不清，责权不一致。加之，缺乏统一的船舶修造业安全生产行业标准和操作规程，恶性竞争有愈演愈烈，也是造成事故多发的一个重要原因。一是作业人员复杂。船舶的焊接、组装、合拢、下水等工种绝大部分都是外来施工队承包完成，外包队伍中的特殊工种绝大多数都是由农民工组成，由于利益和效益驱动，对于人员的管理十分涣散。二是现场管理乱。企业安全管理体系不健全，作业现场无专职安全员监管；员工劳动防护用品配戴不齐，特种作业人员无证上岗或证书过期现象屡见不鲜，3.3责任落实和管理上的原因企业负责人安全生产法律意识淡薄，责任主体不明确，职责不落实，尤其是租用场地生产的企业通过层层发包或挂靠，安全生产存在短期行为，一些外包工程队对安全设施、安全生产管理以及安全管理人员在配备上互相推诿，导致管理环节脱节。资金投入不到位。一些企业以及外包工程队由于资金匮乏，大部分资金都投入到生产经营中，致使安全生产资金不落实，绝大多数企业没有设立安全生产资金专户，更没有按照规定提取足额的安全生产保证金，企业用于安全生产的技改投入、隐患排查与整改、员工安全教育与培训、应急救援等只是流于形式，导致抗风险和抗御事故发生能力差，为事故高发埋下了祸根。放火设备防护不到位。焊机及配电箱直接裸露在场地上，防护措施不到位，长期的日晒，焊机的防护罩、桩头、龙头线老化、破损，漏电、短路时有发生，还有部分设备“带病”运行，不少特种设备和压力容器等没有实行严格的检测、保养，安全阀、压力表、消防栓设备配备不齐全、不配套，设备安全性能和能力均不能及时有效地预防和抵御事故发生。工作人员大意麻痹，无规章可遵。安全控制不到位。电器设备直接裸露在场地上，电线乱拉乱接，线路老化和破损、无漏电保护装置、有的甚至无配电箱和开关箱，船舱油污不清洗，明火动用不测爆的现象还有存在。绝大多数作业现场既没有明显的标识，也没有严格执行规定，触电事故居发生事故之首。环境保护不到位。船体拼装后，船体除锈打磨、职工不带口罩和防毒面具，到处可见。后续动火都是闷舱作业，由于各段空间狭小，通风不够，作业环境差，救护措施不落实，进舱作业没有严格执行的制度和动火制度，特别是油漆工和焊工作业，极易发生重大恶性事故。安全教育不到位。安全投入少。不少企业法人重效益、轻安全现象普遍存在，在安全投入上往往是能减则减，能少则少，能不投入就不投入，安全设施，整改措施落实不及时、不到位，职工的三级安全教育和正常培训工作得不到保证，不同程度地存在着设备陈旧，超期“服役”、“带病”运行，为事故的高发埋下了隐患。安全生产责任制不落实。不少单位安全生产责任制、安全生产管理制度和各工种安全操作规程流于形式，主体责任没有得到真正落实。部分企业特别是一些外来承包队伍中的电焊工、冷作工、吊车工、铲车工、电工等人员无证上岗，缺乏应有的安全知识，不了解操作规程，给企业埋下了安全生产事故隐患。4. 针对现状，对策措施船舶安全的意义在于预防和杜绝事故的发生。生产计划处于安全平稳的状态下进行。切实把牢船舶安全文化的基本要求，抓好各项工作。船舶安全文化就是要实实在在地做到提高安全意识，树立“安全建造”的理念，使安全工作成为每一个人的自觉行动；就是要纠正不良的工作作风，树立全局观念，消除只顾自己不顾别人，只顾现在不顾将来的片面行为发挥工作行为、工艺技能、生产环境等外在因素的最大优势，排除一切不利于安全的因素，确保船舶建造的安全。“坚持安全发展，强化安全生产管理和监管，有效遏制重特大安全事故”。针对船舶修造业存在的问题，为预防和遏制安全生产事故发生，作者认为应采取以下应对措施：4.1加大政策引导力度充分利用国家对造船行业政策调整的契机，研究制定出一套有针对性的地方产业政策。调整目前的产业结构，适当提高门槛，依照市场经济的法则，规范市场准入，实行优胜劣汰，通过政策引导和法律的支撑，大力推行标准化建设，避免不良竞争，使造船企业逐步走上良性发展的轨道，逐步提高企业的安全生产管理水平，提高企业的本质安全度。4.2加大行业领导力度一是政府要强化领导，目前，船舶修造业地（市）级以上由同防科工委主管，而县级以下政府没有专门的船舶管理部门，大部分在经发委内设或带管，并且没有专门行政主管机构。特别是实施沿江开发战略后，不少企业由内河向沿江迁移，企业管理权仍由原乡镇管理，出现了安全生产管理的一个“空白地”。对此。县级以下政府应设立专门主管部门。二是实行行业管理，通过政府牵头组建行业管理协会实施有效的安全生产监督。三是实行注册安全主任代理制度，帮助企业完善安全生产管理制度，建立安全台帐，开展安全生产检查工作，及时发现消除安全隐患。4.3加大资质审查力度目前我国船舶修造企业的准入门槛还很低，很多船舶修造项目采用挂靠或使用外包队伍，按照《安全生产法》有关规定，行业主管部门要严格对使用的外包企业及外包工程队的法定代表人、安全员和特种作业持证，安全生产规章制度、安全教育、安全管理台帐以及过去安全生产等情况进行安全资格和资质审查，抓好源头管理和监控。4.4 设立安全生产资金各造船企业要确保安全生产资金的投入及使用。按照国家有关安全生产政策精神由地方相关部门建立相应的制度，单独列帐，企业足额提取安全费用，保障安全生产重大设施、设备、人员培训、隐患整改的资金。针对船舶修造业曾出现的高处坠落、物体打击、触电、机械伤害、爆燃等安全隐患，要从发展的眼光，投入一定的资金，按照高标准、高起点的要求，加强对安全生产科学规划、分类管理。对重大安全隐患整改的投入。对日常检查、集中检查、重点检查、全面检查中排查出的重大隐患，督促企业及时纠正安全问题，使“零违章”的关口前移，把“事后惩戒”转变为“事前疏导”，将被动防范转变为主动预防，把“要我安全”真正变成“我要安全”。4.5建立安全监管的机制联合整治。各级安监、经贸、质监、消防等部门要各司其职，强化对船舶修造企业的管理和监督。尤其是各级安监部门应加强对船舶修造企业安全生产的监督检查，加大行政执法力度，对严重违反《安全生产法》的单位或个人要依法作出处理，同时，要严格按原则处理事故，查明事故原因，分清事故责任，严格经济处罚、行政处罚和刑事责任追究工作。企业应制定出具体的安全生产检查工作制度建立好检查台帐，同时要建立安全生产组织网络，把安全生产各项目标落实到车间、班组。船舶修造发包工程都必须有施工作业安全方案，同时要建立安全监管信息联席制度，采取部门检查、企业自查、事故调查分析，会同相关职能部门共研究确定安全监督检查重点，有针对性地开展安全生产监督管理工作，促进企业安全生产、企业管理水平的提升。5. 结束语船舶安全文化的作用，一言以蔽之，通过教育、管理来营造一种企业安全文化。安全文化建设的关键作用是致力于人的主体工作潜能，树立良好风气，倡导职业道德规范，塑造价值观念；这样，船舶安全文化建设就为船舶安全生产提供精神动力和智力支持，用严谨的科学态度、规范的管理对应一切内、外部环境。我们扎扎实实地实现上述各项要求，船舶安全建造就会结出丰硕的果实。5.1.走出船舶建造的误区这些误区主要有：认为不出事故就是安全，满足于现状，把安全隐患、事故苗头、潜在危险抛之脑后，丧失了防范意识；认为昨天安全今天也安全，没有认识到安全只有起点，没有终点；制度归制度，工作行为依然我行我素，使规章制度得不到有效落实。“头痛医头，脚痛医脚”；以前别人怎么做我现在仍然这么做，别人解决不了的问题我也解决不了，致使安全生产“老大难”问题得不到解决。安全工作只抓表面不抓本质，导致安全生产时好时坏，重复事故常有发生；这种种误区都是船舶安全文化建设的绊脚石和致命伤，给企业、人员、海洋作业造成极大的危害，给企业的经济效益、社会效益甚至企业的生死存亡造成极大的影响，更严重的还影响到国家政治声誉。要建设好船舶安全文化就必须从这些误区中走出来。5.2 走进安全管理的范畴船舶安全建造离不开先进的管理机制和方法。管理出安全，各项管理工作没有做好，安全工作就是一句空话。没有规范的管理程序，也就没有可靠的安全保证。只有规范的管理程序，才有可靠的安全保证。公司各部门要通力合作，从管好设备、提高人员素质人手，在加大船舶生产建造调整力度基础上，对现有的管理制度进行完善，添加一些市场运作比较成熟的企业管理理念，建立一套科学的、全面的、符合现代化管理理念的管理制度，逐步形成一种长效和良性的竞争机制，实现人机的完美统一。安全生产管理作为船舶修造企业行业管理的重要内容，坚持安全管理与生产经营管理同布置、同检查、同落实，规范该行业生产秩序，提升整体竞争力。参考文献[1] 朱清明.船舶修理作业的安全风险分析与控制2006 Vol.19 No.3 P.5-8[2] 张永兴.探讨修船火灾原因及对策[J].航海技术.2006．[3] 吕洪胜.修船企业安全教育应实现系统化和规范化2006 Vol.19 No.6 P.6-7,10[4] 王勤章.《船舶建造安全》哈尔滨大学出版社[5] 中国船舶商情网. 浙江船舶出口额大幅增加.2007-8-2[6] 浙江省地方标准DB33/ 630—2007．浙江省质量技术监督局2007-3-13发布建造质量涉及到船舶的使用寿命 其中包括很多元素比如最初的设计科学和合理性.以及船厂的建造能力和管理水平.以及在建造的过程中不可抗拒的非人为因素.对于质量这个关键词论题涉及比较难以把握.答辩过程中会出现很多漏洞.对于一个船厂实习的毕业生来说.论述的科学依据性也不高.个人建议可从船厂的建造安全来着手.具有典型的重工业代表性.论文如下：（本人做毕业设计时候所用的材料）希望提供帮助

船舶与海洋工程结构极限强度分析论文

船舶的总体结构状态时一个非常复杂的过程。下面是我收集整理的船舶与海洋工程结构极限强度分析论文，希望对您有所帮助!

摘要： 当轮船受到外部冲击载荷时，轮船整体结构就会变形，当这个变形达到最大极限状态，这时的极限状态叫做极限弯矩。轮船整体构架承受全部抗击的最强能力是极限强度。本文对船舶结构极限强度。进行了分析和研究，提出了有限元分析方法进行强度和极限分析。

关键字： 极限强度，船舶，结构，船舶与海洋工程

随着科学技术的不断进步，轮船结构以及轮船使用的材料都有很大的进步。船体的整体结构和材料成为当今社会研究的主要对象。随着计算机技术的日益成熟，船体整体结构和承受的。屈服力都可以采用软件仿真来快速精确的计算。

1.引言

船体的整体结构和承受的能力是保证轮船安全的重要保障，它关系到轮船是否安全出航和安全返航。随着先进的设计技术的进步，计算机相关设计软件已经可以。设计整体结构和仿真测试船体的整体结构。分析船体结构和整体强度是一个复杂的非线性过程，必须进行合理的划分，采用好的分析方法才能得出精确的数值。新材料的不断出现使船体材料耗费变的越来越经济合理，同时船体结构屈服强度也变的越来越理想。

在分析船舶整体结构变形和极限强度的时候，我们所研究的绝大多数问题都是属于线性的微弱形变问题。在微弱整体的结构中，位移和应变可以被线性化，等效于正比关系。但是，在实际中，不规则物体所受的应力和应变都不是线性的，常见的有悬臂梁的弯曲，U形梁的变形等等。

2.总体结构状态

船舶的总体结构状态时一个非常复杂的过程。总体结构的崩溃在过去几年是一个非常普遍的现象，它是船体结构所受冲击超过了材料本身的极限，这时候支撑梁不能够支撑船体整体结构。以上情况不足为奇，在飞机和潜艇外体上也经常出现类似情况。目前，中国的船体分析技术的研究还处于起步阶段，与国外发达国家。先进水平仍有很大的差距。为了进一步研究分析，我国投入资金和人力，在实际工程中，建立一个比较完善的船体分析系统，包括原动机转速控制系统，同步船体结构系统，轮船控制系统管理相关技术的研究，实验研究了一系列模拟各种恶劣的条件下，容易控制船体结构的一些关键技术，并做了可行性分析。船舶具有非常重要的作用，特别是对船体分。析屈服强度的分析，轮船安全可谓海军舰艇的生命线。动力和结构形成一个整体轮船系统，为船体结构极限强度分析的发展。指明了方向。

3.极限强度分析法

如何分析船舶结构的极限强度是一个复杂而且非常有意义的过程。分析这种复杂的船体结构没有一种比较准确的分析方法。在分析极限强度的时候，我们通常采用复杂问题简单化，采用线性和非线性结合的方法，有限元和边界元分析相结合的方法。

3.1逐步破坏分析法

上世纪末，美国物理学家的在基于对悬臂梁、加筋板在轴向压缩载荷作用下结构失效问题的研究成果中提出了逐步破坏的分析方法。船体结构破坏不是一个迅速变化的过程，是一个一步一步的程序，同时也不会一下子超过屈服极限，随着应力的增大逐渐的增大的逐渐破坏。在进行破坏分析的时候，首先建立屈服应力和位移的曲线关系。

3.2非线性分析法

分线性分析方法必须。对船体分析采用模块化分析，必须充分考虑如何进行分段，分段之后逐个段进行非线性分析。在这个工程中，一个段的结构有自己的不同，针对不同结构进行线性化分析和非线性化分析。每个分段包含一个骨架间距内的所有主要构件，选择或者利用发生崩溃概率最大的情况进行分析的原则，对所承受的分段骨架进行全面的分析和仿真。这种分析方法需要对每一段进行模型建立，然后一个模型模型的分析。船体总体结构的弯曲和抗屈服能力不同导致分析结果不同。

3.3有限元分析法

有限元分析方法是结构分析的简单方法，它能把复杂问题简单化，分析整体结构的节点和网格。在进行有限元分析的时候，通常对船体结构进行网格划分，然后进行网格施加约束，在均匀网格上施加可变的。激励，观察整体结构的响应。采用这种方法能模拟船体的边界条件和整体约束。有限元分析方法综合考虑。船体的形状和材料的'不同，通过不同载荷的约束，我们可以分析出结构极限(包括最大应力，最大屈服极限)。最近几年，有限元分析方法被应用在船舶整体分析和部分结构分析的案例非常多。这种分析方法有两个个缺点。一是。不能很好的模拟真实环境，不能考虑周围环境对整体结构形变的影响。第二对于结构复杂的构件，有限元分析方法对于复杂的结构不太实用，设置相关算法时间太长，不能在有效的时间完成任务。这种分析方法的优点有以下几个方面：

(1)对船体建模方式直观明了。在分析结构的时候可以采用线性划分和非线性划分网格。采用相关软件完全可以分析所有动态结构的模型和仿真。利用有限元分析模块的可视化建模窗口，动态结构的框图和模型可迅速地建立和仿真研究。用户需要选择元件库(对应的子模块程序模块)中选出比较合适的模块，然后并改变需要的形式，拖放到新建的建模窗口，鼠标点击或者画线连接都可以搭建非常可观的结构模型。他的标准库拥有的模块远远大于一百五十多种，可用于搭建和仿真各种不同的、种类变化的动态结构。模块包。括输入信号源子模块、动力学元件子模块、代数函数和非线性函数子模块、数据显示子模块模块等。模块可以被设定为触发端口和使能的端口，能用于模拟大模型结构中存在条件作用的子模型的行为。

(2)可以构建动态结构模型。可动结构的模型可以修改并进行仿真。有限元分析还可以作为一种图形化的、数字的仿真工具，用于对动态结构模型建立和操作改变规律的研究制定。

(3) 模块元件与用户代码的增添和定制。已有模块的图标都可以被用户修改，对话框的重新设定。用户完全可以把自己编写的C代码、FORTRAN代码、Ada代码直接植入模型中，此外模块库和库函数都。是可定制的，扩展以包容用户自定义的结构环节模块。。

(4)设计船舶结构模型的快速、准确。他拥有优秀的积分和微分算法，这样给非线性结构仿真带来了极大的方便，同时也带来了相对较高的计算精度。可以选择比较先进的常微分方程求解器和偏微分方程求解器，还可用于求解力学刚性的和非刚性的结构，还可以求解具有事件触发的逻辑结构，求解或不连续状态变量的结构和具有代数环和参数环的结构。软件的求解器可以确保连续结构或离散结构的仿真高速、准确的进行。

(5)复杂结构可以分层次地表达。根据个人需要，若干子结构可以由各种模块组织。按照自顶向下(从元器件到结构)或自底向上(从实现的每一个细节到整体结构)的方式搭建整个结构模型。这种分级建模能力能够使得代码丰富的、体积庞大的、结构非常复杂的模型可以简便易于行动的构建。结构子模型的层次数量和子子模块的分层次数量完全取决于所搭建的结构，软件本身不会限制到搭建的模型。有限元还提供了模型和子。模块结构浏览的功能。这样更加方便了大型复杂结构结构的操作。

(6) 仿真分析的交互式。该软件显示的示波器可以图形显示和动画的形式显示出来，数据也可以动作的形式显示，What-if分析运行中可调整参数模型进行，监视仿真结果能够在仿真运算进行时。可帮助用户不同的算法可以快速评估，进行参数优化这种交互式的特征。

由于有限元模块是全部融合于有限元，一次在有限元模块下所有的计算的结果都完全可保存到有限元软的工作空间中，因而就能使用有限元所具有的众多分析、可视化及工具箱工具操作数据。

4.船舶在军事上的发展状况

在军事上的应用：在上世纪90年代，以美国为首的国家海军大力发展海军轮船性能优化，整体结构和性能得到优化。于93年提出了水面舰艇先进机械项目计划(提前海洋表面计划ASMP)。

美国的目的是建立一个国家的最先进的舰艇推进系统，能够实现远程作战和抗高撞击的能力。美国海军采用先进的智能设备，同时采用电气控制和机械控制系统。在同一时间满足指定的性能，在分析极限强度上加大了投资，军用船舶的其他方面投资也有显着的减少。随着ASMP计划进一步研究，权力一体化“和”模块化“的方法来研究船舶电力发电、运输、转化、分配。利用共享设置海军的推进装置用电、日常的用电。各种武器装备输电发电和配电系统构成的综合电力系统，美国海军相当重视电力在船舰上的应用。

我国海军在研究这方面也不逊色，国内有先进设计理论和分析方法。对船舶承载能力和撞击能力做过实验分析。

5.总结

本文介绍了船舶结构极限分析的三种不同的方法，并进行了对比分析，最后得出结论：有限元分析方法耗时比较长，但是能够很高的分析和仿真船舶结构极限。

参考文献

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[2]徐向东，崔维成等.箱型粱极限承载能力试验与理论研究.船舶力学，2000，4(5)：36-43

[3]朱胜昌，陈庆强.大型集装箱船总纵强度计算方法研究.船舶力学，2001，5(2)：34--42

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