集装箱船是现代商船三大主力船型之一,在世界航运市场上占有很重要的地位。由于集装箱船船体强力甲板具有大开口的特点,降低了船体扭转刚度,所以扭转强度校核是集装箱船总纵强度校核中必不可少的一步。 本文介绍了集装箱船的起源、发展、优点和现状,集装箱船的变形特征和破坏形式,着重阐述了薄壁结构理论中关于扭转的基本理论,根据这些理论提出了针对集装箱船这种大开口船舶的扭转翘曲应力的简化算法及需要注意的问题。同时也对未来集装箱船的发展趋势提出了几点设想。 本文主要包括下述六个方面的内容: 1 集装箱船的起源、发展和现状 2 集装箱船变形特征和破坏形式 3 薄壁结构力学的基本理论 ◇ 薄壁梁的弯曲; ◇ 薄壁杆件的自由扭转; ◇ 开口薄壁杆件的约束扭转; ◇ 闭口薄壁杆件的约束扭转 4 利用薄壁结构力学理论计算集装箱船的翘曲应力 建立船体阶梯计算模型,利用薄壁杆件力学中相关理论,求解各断面单元的弯扭特性,包括:扇性坐标、自由扭转剪流、二次剪流、弯曲剪流等。然后用薄壁结构力学中的迁移矩阵法建立整船的刚度矩阵,接着添加载荷,施加约束,求解翘曲应力。 5 集装箱船扭转强度计算时要注意的几个问题 纵向骨材的简化处理;横向抗扭箱的附加刚度;集装箱船弯扭耦合的问题 本文最后还提出了未来集装箱船要关心的几个技术问题。比如减轻船体结构自重与增加载箱能力的研究;关于无舱盖集装箱船的研究;关于提高船舶结构强度的研究等。