1. 研究目的与意义（文献综述）
随着船舶结构的大型化、多样化、复杂化发展，以往船舶结构的规范设计基本上以船体梁理论以及大量经验公式为基础,存在一定的弊端和局限性。对于尺度较大的船舶,以及结构形式比较复杂或特殊用途船舶,其工况载荷情况更为复杂多变，传统的一些经验统计公式已经不能满足船舶结构的设计，有限元直接计算的方法在这种情况下应运而生。有限元法是结构分析的一种数值计算方法,是矩阵方法在结构力学和弹性力学等领域中的应用和发展。之所以应用有限元方法进行船舶结构设计主要原因是有限元方法有如下优点:
(l)物理概念清晰,容易掌握:有限元法一开始就从力学角度进行简化,可以通过非常直观的物理途径来学习与掌握这一方法。
(2)方法灵活通用:它对于各种复杂的因素(如复杂的几何形状,任意的边界条件,不均匀的材料特性,不同类型构件的组合等等)都能灵活地加以考虑,而不会发生处理、求解上的困难。
2. 研究的基本内容与方案
目标船船长为48m,型宽18m,型深3.6m,设计吃水1.85m，为单底、单壳、单甲板、尾机型混合骨架式工程起重船。本船的结构形式和特点简述如下：主甲板为纵骨架式结构，舷侧为横骨架式结构，船底在机舱以前为纵骨架式结构，而在机舱以后为横骨架式结构，全船肋距0.6 m。
本设计依据《钢质内河船舶建造规范2015综合文本》的要求对全船进行各个构件尺寸的规范设计，然后使用MSC.Patran和MSC.Nastran对全船进行建模并且计算分析构件的应力和变形。运用有限元法进行波浪载荷下整船分析时首先建立整船有限元模型,然后把船体所受的波浪载荷、静水载荷、重力、惯性力经过计算处理后加到整船有限元模型上,通过有限元程序进行计算分析求得位移和应力,对强度进行判断。
本船直接计算时依据本船结构设计图纸建立全船结构的三维有限元模型，根据近海航区的波浪参数以及设计方提供的本船空船重量和起吊重量数据确定载荷，对本船航行状态及正常作业状态的各种可能的不利载荷组合下的应力水平进行直接计算，参照CCS《散货船结构强度直接计算分析指南》确定强度标准，对本船船体结构的强度进行评估，并对纵骨架式甲板和船底板板格的屈曲强度进行校核。3. 研究计划与安排
第1周 了解、熟悉目标船基本情况、特点和设计要求，了解适用的规范； 第2～3周 完成英文翻译；完成目标船的规范设计计算； 第4～6周 学习MSC.Patran/Nastran有限元软件；了解现行规范对目标船结构强度直接计算的要求；建立目标船全船结构的三维有限元模型； 第7～9周 按照规范的相关要求，对舱段模型进行加载、约束，试算分析，必要时调整完善有限元模型，计算，分析计算结果，按照规范规定的衡准进行结构（强度）的评估；必要时对结构进行局部加强直到满足强度要求； 第10～11周 学会CCS“板格屈曲分析”插件；完成主要船体板板格屈曲强度的计算分析和评估； 第12～13周 绘制目标船基本结构图、典型横剖面图、主要横舱壁图等结构图纸； 第14～15周 撰写毕业设计报告书；准备答辩。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]杜庆喜. 船体结构强度直接计算方法研究[D].武汉理工大学,2007.[2]任思杨. 工程船结构强度直接计算及优化研究[D].武汉理工大学,2008.[3]张少雄,任思杨. 起重船有限元直接计算实例[J]. 船海工程,2009,04:5-8.[4]王修敏,仇远旺,任荣社,吕运,丁志龙. 浮吊船总纵强度计算研究[J]. 机电技术,2012,02:129-130 147.[5]赵党,夏利娟,张星君,何炎平. 大型浮吊船体的结构设计和强度评估[J]. 舰船科学技术,2009,11:114-119.[6]王利永. 船舶结构强度全船有限元计算研究[D].武汉理工大学,2006.[7]张小雅,夏雪. 全回转式浮吊船起重机下船体结构强度计算[J]. 上海船舶运输科学研究所学报,2013,03:12-17.[8]王莹源. 小型浮吊船的发展与应用[A]. .中国航海学会内河港航监督专业委员会98年度学术交流论文集[C].:,1998:4.[9]裴文华,王晓波,赵霞. 900t浮吊整体金属结构有限元计算分析[J]. 湖北工业大学学报,2012,04:31-33.[10]吴晓东. 我国内河船用起重机的现状及发展趋势[J]. 科技与企业,2014,15:418-419.[11]赵党. 大型浮吊船体结构强度和动力学特性研究[D].上海交通大学,2010.[12]夏天. 800吨自升式起重平台浮吊工况结构强度评估研究[D].上海交通大学,2011.[13] Tobin McNatt,Ming Ma,Shaun Hunter. Historical perspective on the structural design of special ships and the evolution of structural design methods[J].Ships and Offshore Structures, 2013, Vol.8 (3-4), pp.404-414Taylor Francis.[14] Eero Avi , Ingrit Lillemae , Jani Romanoff . Equivalent shell element for ship structural design[J].Ships and Offshore Structures, 2015, Vol.10 (3), pp.239-255Taylor Francis.[15] Zanic V, Andric J , Prebeg P. Design environment for structural design: application to modern multideck ships[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 2009, Vol.223 (M1), pp.105-120ProQues.
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
