【摘 要】
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汽车运输船（Pure Car and Truck Carrier,简称PCTC）由于其承载货物的特殊性,他的船体结构布置与结构设计也与一般船舶相异,最显著的特征就是整个舱段不设置横舱壁,尤其是以柔性原理设计建造的汽车运输船,并且甲板、舷侧、船底的强构件并未构成闭合的船体横剖面的强框架,这就造成了船体刚度的大幅度降低。此外,汽车运输船也逐步向大型化和超高效化发展,这就对传统汽车运输船的空间布置、船体
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汽车运输船（Pure Car and Truck Carrier,简称PCTC）由于其承载货物的特殊性,他的船体结构布置与结构设计也与一般船舶相异,最显著的特征就是整个舱段不设置横舱壁,尤其是以柔性原理设计建造的汽车运输船,并且甲板、舷侧、船底的强构件并未构成闭合的船体横剖面的强框架,这就造成了船体刚度的大幅度降低。此外,汽车运输船也逐步向大型化和超高效化发展,这就对传统汽车运输船的空间布置、船体构造等方面提出了全新的挑战。然而,符合静态强度设计条件的汽车运输船在运营过程中,通常都会发生不同程度的结构损伤,因此,围绕汽车运输船结构动力特性研究具有重要的研发意义。本文首先通过汽车运输船的展望提出了研究汽车运输船结构性能的必要性,接着阐述了汽车运输船的结构特点,然后描述了国内外研究船体模态与振动的现状。针对研发船型,进行理论方法与分析技术的阐述:包括模态分析的基本方程与多自由度模态分析理论,谐响应分析的基本理论和分析方法,CFD模拟技术的关键点。通过建立整船模型,对汽车运输船进行干模态分析及湿模态分析,对比研究了汽车运输船的固有频率与振型特征。在此基础上,进行了整船谐响应振动分析,分析汽车运输船在持续性简谐激励载荷作用下不同船体区域的线位移响应和角位移的响应,从船长方向和型深方向研究谐响应特征。并将谐响应振动结果和模态结果做对比分析,系统的研究了这艘7800 PCTC的结构动力特性,为以后的船体强化设计提供指导意义。使用设计波法,基于中国南海实际海况的长期波浪统计参数进行分析,将波浪统计的有义波高转换成规则波波高,依托STAR-CCM+中的斯托克斯五阶波模型,建立三组波浪工况。根据汽车运输船的结构特点,在船艏附近区域布置十五个监测点,对7800 PCTC进行了三种波浪海况下的砰击模拟,得到了船艏区域在不同波高、周期波浪下的砰击压力。通过对船艏各位置砰击压力曲线的参数化分析,得出了砰击压力与波浪参数以及船体浮态、运动速度之间的影响趋势。
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