ICS 47.020 CS U 13 备案号：32876-2011 中华人民共和国船舶行业标准 CB/T4152—2011 自卸船斜提升通道结构直接计算方法 Direct calculation method of inclined lifting passage construction 2011-06-15发布 2011-10-01实施 发布 中华人民共和国工业和信息化部 CB/T 41522011 前言 本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。 本标准根据中国船级社《钢质海船入级规范》2009版、英国劳氏船级社《船舶入级规范和规则》2007 版、挪威船级社《船舶入级规范》2007版和德国劳氏船级社《船舶入级规范和规则》2007版等有关要求， 结合我国自卸船斜提升通道的设计经验，制定了自卸船斜提升通道的结构计算方法标准。 本标准由中国船舶工业集团公司提出。 本标准由中国船舶工业综合技术经济研究院归口。 本标准起草单位：上海船舶研究设计院。 本标准主要起草人：石慈忠、陈毓珍、吴刚。 CB/T4152—2011 自卸船斜提升通道结构直接计算方法 1范围 * 本标准规定了自卸船斜提升通道的算方法和强度衡准等。 本标准适用于国际与国内航更重力 慢料式自卸船的斜提升通道结构有限元计算。 2术语和定义 下列术语和定鱼本文件。 得 2. 1 自卸船 badingship 不 靠自身卸货 散货卸到岸上 2.2 国 斜提升通道 linedlifting passage n 将货物沿 长 中由从舱底斜向提 甲板的通过 有 禾 3计算方法 专 3.1模型选取 3.1.1斜提升通道计 应采用局部立 3.1.2有限元计算模型横向取娅道的 纵向自底个斜板到上甲板的区域范 垂向考虑通道 围，适当考虑斜提升通 横舱壁 中 3.2模型的单元划分 * 斜提升通道结构有限元网格划分沿通道外壳划分，横向按照纵骨间距，纵向按照肋骨间距划分。 3.2.1 3.2.2斜提升通道的外壳、强框架、纵桁、平面舱壁及其桁材等高腹板采用4节点板壳单元模拟，在 高应力区域和高应力变化区应避免使用三角形单元。 3.2.3次要构件采用梁单元模拟，主要构件的面板和加强筋采用杆单元模拟。 3.3边界条件 3.3.1斜提升通道结构有限元模型中纵剖面内节点的横向位移（S.）取值为0，绕中纵剖面内的两个坐 标轴的角位移（9和9.)取值为0，即S,=9,=9=0。 3.3.2通道结构在与上甲板相交处各节点刚性固定，即8,=6,=8,=9,=9,=9,=0。 1 CB/T41522011 3.3.3支撑通道的横舱壁周界，通道与底中舱相交处，纵向斜板与通道外其他结构相连处各节点均刚 性固定，即：5,=8=6,=0=0=0,=0。 3.4计算工况及载荷 3.4.1工况 斜提升通道结构计算选取货物满舱装载的工况。 3.4.2载荷计算 本计算载荷主要考虑舱内货物压力，舱内货物压力按照公式(1)～公式(5)确定。 (1) Cb k, = sin°a tan'(45°-0. 5)+cos°a (2) 3 VL 0.0412L+4+ (L<90m) 50] L (300L +0.067VVL (90m≤L<300m) 10.75 (3) 100 1[32. 25 + 0. 2V /Z] (300m≤L<500m) ha=Z+ho+hat (4) 4y2 (5) Zs=hx B2 式中： P- -货物压力的数值，单位为千牛每平方米（kn/m）： -货物密度的数值，单位为吨每立方米（t/m），取实际装载的最大货物密度； P. k, 计算参数，见公式（2）； ao 加速度系数，见公式（3）； ha 计算点至货物顶面的垂直距离的数值，单位为米（m）。假定舱内货物沿船长方向是均匀分 布的，货物顶面的横向形状如图1，见公式（4）； 货物顶面至连线的距离的数值，单位为米（m）。货物顶面分布情况，沿纵向均匀分布；沿 Zs 横向为抛物线方程，见公式（5）； C. -方型系数； 板与水平面之间的夹角的数值，单位为度（°），舱壁、侧板为90°，内底板为0°； a- 一货物休止角的数值，单位为度（°），矿石和煤为35°，盐、黄砂、石子、谷物等为30°； -结构计算船长的数值，单位为米（m）； 一最大服务航速的数值，单位为节（kn）； 2 CB/T 4152—2011 一内底至连线的垂直距离的数值，单位为米（m），根据货物的载货量、货物密度以及横剖面 ho" 形状计算，不小于底边舱斜板顶点至内底板距离。见图1； hab— 一双层底高度的数值，单位为米（m）； 计算点的垂向坐标值（从基线量起），单位为米（m）； B 一顶面至连线的最大距离的数值为，单位为米（m），取h= tan35°，见图1； 4 B - -货舱宽度的数值，单位为米（m）； 一计算点Y向坐标值，单位为米（m）。 Y. 科升 旗道 dL. 图1货物顶面形状 3.5总纵弯矩产生的影响 在强度校核时，可不考虑总纵弯矩产生的影响。 4强度衡准 4.1 屈服强度衡准 板单元的许用应力标准采用膜应力，即弯曲板单元的中面应力，按公式（6）和（7)计算。 []= 94/ k . (6) [o]=o+o-0x0,+3,=180/k (7) 式中： 3 CB/T4152—2011 []—许用剪切应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（N/mm") -X向的膜应力的数值，单位为牛顺每平方毫米（N/mm）； ax -Y向的膜应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（N/mm）； gy -X-Y平面内的剪应力的数值，单位为牛顿每平方毫米（N/mm）； Txy -材料系数。当材料钢级为H40时 小职0-68当材料钢级为H36时，k取0.72；当材料钢 当材料为普通钢级时，k取0。 级为H32时，k取0.78 准 4.2屈曲强度衡准 标 4.2.1 板格分类 斜提升通道的板 面板格 板格形式 强度。 4.2.2平面板格唇曲强度 本计算 的应力， 式（8） 行修正。 导 4.2.2.1 精限元计算 船 K (8) 舟 [fxyA=tx,t/(t-t,] 国 式中： 0 xA 立为牛顿每 中X向应力的数值 米（N/mm²） 屈 立为牛顿每 有 OyA 屈 Y向应力的数 (N/mm) N/mm); TxyA 屈良 剪应力的数 位为牛顿每平方 ax 由有 算得到的X 力的数值，单位为牛 平方毫米 0, 由有 【得到的Y 的数值，单位为牛 平方毫米 由有限 单信 每平方 有限元计 算所便用的原始 t 腐蚀余量的数值，单核为毫米 tk 4. 2. 2. 2 临界屈曲应力及弹塑性冰别孩下列情况进行修正 短边受压板格弹性临界届曲座 a) 办按公式（9）计算。 * (9) 式中： 短边受压板格弹性临界屈曲应力的数值，单位为牛每平方毫米（N/mm）： k 短边受压及弯曲屈曲系数，见表1： C, 边界约束系数，见表2； E 弹性模量的数值，单位为牛每平方毫米（N/mm），取2.06×10°N/mm； t 板格厚度的数值，单位为毫米（mm）； V 泊松比； s 板格短边长度的数值，单位为毫米（mm），取纵骨、加强筋或扶强材间距。 4 CB/T4152-2011 b）长边受压板格弹性临界屈曲应力，按公式（10）计算。 元?E (10) 式中： Oycre 长边受压板格弹性临界屈曲应力的数值，单位为牛每平方毫米（N/mm）； ky C2 一边界约束系数， c) 受剪切板格弹性临 公式（11） (11) 式中： Tar_ 力的数 单位为牛 方毫米 一剪切 数， ，见表1。 船 不 表1板格屈曲系数 受力 子受压及弯曲和剪切力学模型 届系数 情况 8.4 @+1.1 有 Ux 专 yt 权 0x2=@0xl 版 其中：0≤@≤1 短边 K,=7.66.4+10g 受压 中 y4 0x2= (00xl 0x2=(00x1 其中：-1≤0 5