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研究生:魏志宇
研究生(外文):Chin-Yu Wei
論文名稱:高速雙體客船案例結構設計改善研究
論文名稱(外文):Case Study of Improved Structural Design of a High-Speed Catamaran Passenger Ship
指導教授:王偉輝王偉輝引用關係
指導教授(外文):Wei-Hui Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:系統工程暨造船學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:115
中文關鍵詞:雙體船波擊負荷橫跨結構挪威驗船協會
外文關鍵詞:Catamaranslamming loadcross-structuralDNV
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本在本文中將以海洋拉拉號因艏橫跨結構受波擊力作用造成損毀事件為案例,依照所入船級挪威船級協會(DNV) 之限航標準,該船可在2.5m有義波高下達30節航行船速,但在實際案例中卻造成該船艏橫跨結構損毀。故本研究工作在於分析波擊壓力對雙體船橫跨結構造成的影響。由於該船在實際建造的橫跨甲板結構與原設計圖中有所差異,實際建造結構將原設計圖中的縱向隔艙壁以T型縱樑取代,故在分析模型上除分別建立此二差異結構,並將既成結構加入腋板(bracket)加以改善,依五種設計航速15、17.5、20、22.5、25節,在遭遇六種有義波高2.5、3、3.5、4、4.5、5m的設計負荷,藉由有限元素軟體ANSYS分析探討該船之差異結構應力分佈,並評估其強度改善效果。最後,將此三種結構進行最大應力值比較,僅原始設計結構與改善結構在15節2.5m與17.5節2.5m有義波高兩情況下結構不致損毀,但在其他條件下則結構強度不足。
This study is to analyze the design of the structure of the high-speed catamarans subject to different ship speed and significant wave height that produce the wave impact pressure on the cross structure. Analysis has been made by using real ship parameters to identify the most suitable structural design under various conditions. Calculations have been carried out and discussion made for a range of cases by the use of ANSYS software. It examines the use of the finite element analysis as a method of a real case for “Ocean LaLa” forward cross-structural damage investigation in accordance with the regulatory compliance of the ship classification societies DNV. Because the bow structure difference in actual construction and design, so priority to discussing the intensity of the two difference structures, and the load structure in accordance with the actual construction of structures to be improved and to assess the strength improvement effect. Finally, this three structures according to the 15, 17.5, 20, 22.5, 25, five design speed in knots with the 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, six significant wave height in meters were compared, obtained in the original design and improved structure only in cases 15,17.5 knots 2.5 meters significant wave structure is not damaged.
目 錄
目 錄 I
摘 要 I
Abstract II
圖 目 錄 III
表 目 錄 XII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 論文架構 6
第二章 驗船協會之雙體船結構強度設計規範 7
2.1 設計負荷要求 7
2.2 分析方法 8
2.3 評估準則 8
2.4 法規之設計規範 8
第三章 有限元素理論與結構模型化 14
3.1 有限元素法概論 14
3.2有限元素分析模型 16
3.2.1 船體分析模型的建立 16
3.2.2 結構材料性 18
3.2.3 邊界條件 19
3.2.4 負荷分佈 19
3.3 網格劃分與收斂性 20
第四章 雙體船差異結構應力分析 22
4.1結構差異與分析情境設定 22
4.2 DNV法規之設計壓力計算 24
4.2.1 航速15節船體前1/3橫跨結構底板之波擊壓力 28
4.2.2 航速17.5節船體前1/3橫跨結構底板之波擊壓力 33
4.2.3 航速20節船體前1/3橫跨結構底板之波擊壓力 37
4.2.4 航速22.5節船體前1/3橫跨結構底板之波擊壓力 41
4.2.5 航速25節船體前1/3橫跨結構底板之波擊壓力 46
4.3分析結果 51
差異結構於各設計條件之分析結果 51
4.3.1航速15knots於六種不同之有義波高(HS)之應力分佈 51
4.3.2船速17.5knots於六種不同之有義波高(Hs)之應力分佈 58
3.2.3船速20knots於六種不同之有義波高(HS)之應力分佈 65
4.2.4船速22.5knots於六種不同之有義波高(HS)之應力分佈 72
4.2.5船速25knots於六種不同之有義波高(HS)之應力分佈 79
4.4.各航速下之前十大應力落點位置 90
4.4.1 航速15knots各有義波高下之前十大應力趨勢 91
4.4.2 航速17.5knots各有義波高下之前十大應力趨勢 93
4.4.3 航速20knots各有義波高下之前十大應力趨勢 95
4.4.4 航速22.5knots各有義波高下之前十大應力趨勢 97
4.4.5 航速25knots各有義波高下之前十大應力趨勢 99
4.5 各航速下之應力觀察點之應力比較 102
4.5.1 航速15knots各觀察點應力趨勢 103
4.5.2 航速17.5knots各觀察點應力趨勢 104
4.5.3 航速20knots各觀察點應力趨勢 106
4.5.4 航速22.5knots各觀察點應力趨勢 107
4.5.5 航速25knots各觀察點應力趨勢 109
第五章 結論與未來展望 112
5.1 結論 112
5.2 未來展望 112
參考文獻 114


參考文獻
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