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意大利游艇规范

www.bysj580.com / 2017-05-13
意大利游艇规范
从2006年1月1日起效
作者:马塞洛·卢琴蒂尼
 
B部分
船体
 
1  规则应用
 
1.1
 
1.1.1  B部分应用由5个章节组成并且适用于在4.2中定义的,船体总长不小于24米,对于意大利船级社分类中在无限航区航行的一般单体或双体游艇。
章节1包括所有一般的非钢材料建造船体的游艇的相关要求。
章节2包括钢材料船体结构尺寸的游艇相关要求。
章节3包括铝合金船体结构尺寸的游艇相关要求。
章节4包括复合材料建造船体结构尺寸的游艇相关要求。
章节5包括木材船体结构尺寸的相关要求。
B部分中未讲述的非常规的外形、速度、面积或者类型的游艇,意大利船级社也会给出基于标准的,特殊的注意事项。
使用前述几种材料的结合建造的游艇,要服从相关章节提出的适用要求。几种不同材料的联系也会成为意大利船级社特殊考虑的主题。
 
2 同等设备
 
2.1
 
2.1.1 在审查的建造设计中,意大利船级社重视材料的分配和尺寸,不同于那些从应用要求中得到的,如果纵向,垂直和局部强度与那些相关的结构规定相等,意大利船级社基于结构强度的直接计算已经找到了符合要求的材料尺寸。
特别的,游艇的结构性能上和高速艇相似,材料尺寸参照意大利船级社的“高速艇分类规范”。
在这些例子中,重要的是对于每一个海况在游艇操作说明书上都给出了合适的速度。
意大利船级社的“高速艇的分类规范”对于游艇结构材料尺寸的使用在提交船体图纸必须得到帆桁和意大利船级社之间的认可。
在这些规范里面没有给出特殊结构,比如甲板打算成为运输工具,舷侧门和船尾门还有直升机停靠甲板,在“船舶分类规范”里面可能会有一样的船材尺寸。
 
3 对于单体和双体游艇的直接计算
 
3.1 对于单体游艇的直接计算
 
3.1.1 常规
拥有特殊外形和特征的游艇,为了检查基本结构,直接计算在意大利船级社的判定中被普遍要求执行。
除此之外,直接计算也随时被用来检查游艇基本结构的船材尺寸,在意大利船级社的观点中,船体外形和结构方面的那些船材公式在规范的应用中并不认为是永远有效的。
通过例子,以下几种情况中这会被当作案例。
几个基本横向结构成分(横梁,腹板和肋板)有非常复杂的横截面力矩,所以每一个边界条件都不好定义;
明显的V形船,基底和网趋向于简化成一个单独的成分;
复杂的,不规则几何结构;
存在典型的变形影响(拥有多层上层结构的游艇)
纵向大开口结构。
 
3.1.2 载货
通常,考虑以下a)到d)四种规定的载货条件
对于意大利船级社的意见,条件d)被用来检查拥有变形影响的游艇(有多层上层结构的游艇)。
关于特殊结构或者载货条件,一些载重条件比起其他的应该更不具有典型性,以前意大利船级社在这方面的判定有所忽视。出于同样的原因,意大利船级社规定没必要考虑更远的载重条件对于独特的案例。
垂直的和横向的加速和冲击压力p2在第5部分作为规定来计算。
对于每一个基本的支撑单位,Far系数出现在在复杂的压力公式中,用来计算被这些单位支撑的区域的函数。
在这三个方向的分析中,必须特别注意重量和浮力的分配,让游艇处于动态平衡之中。
在三个方向分析的情况下,意大利船级社对复杂压力的纵向分配对于每一个情况都有独特的考虑。一般情况下,复杂的压力通常会考虑模型每一个横截面在每一个方向上分解作用,其他面承受静水压力。
a)静水里面的载重条件
   考虑以下几种载重情况
   ·由于重量的存在所产生的力,其分配根据游艇的重量手册;
   ·静水中的外静水压力。
b)结合载重条件1
   考虑以下几种载重情况
   ·由于重量的存在所产生的力,其分配根据游艇的重量手册;
   ·游艇因为垂直加速产生的惯性力,考虑在向下的方向。
c)结合载重条件2
   考虑复杂压力作用在游艇底部的情况;
d)结合载重条件3
   考虑一些几种载重情况
   ·由于重量的存在所产生的力,其分配根据游艇的重量手册;
   ·游艇因为横向加速产生的惯性力。
 
3.1.3 结构模型
根据意大利船级社的规范标准,这种类型游艇的基本结构经常模拟作单元梁。但是有的时候,这类模型的容纳的范围有限,或者,有的时候结构的几何模型给出对于大压力集中的压力猜想,有限元分析是必要的。
通常情况下,模型的长度作为允许主要结构元作用和他们的相互作用的分析。
通过这些规范来解决游艇问题,纵向强主要单位(纵梁和纵桁),至少要超出结构空间,一般忽略横向强单位(横梁,腹板和肋板)的比较,或者把他们的压力考虑的合适的边界条件中。因此,在一般情况下,检查船体这些区域的主要单位,只要通过分析横向环的平面分析是可行的。
假使这些近似方法都不可行,模型要调整适应三个方向,包括纵向主要单位。
假使载重作用在垂直方向(载重条件3),要特别注意模型的连续甲板和平台。如果水平面强度足够,船头和船尾有足够的约束,那么这样的连续元可以抵挡主要环的横向变形。
在这些情况中,如果无法抵抗,它仍然可以用来检查二维的环,根据意大利船级社规定的标准模拟甲板和平台对水平面压力。
 
3.1.4 边界条件
取决于载重条件的考虑,设定了以下几种边界条件:
a)静水中的载重条件并且结合载重条件1和2
   ·水平和横向约束,按照底部和舷侧的交叉点,如果两个舷侧的夹角小鱼   135°;
   ·水平和横向约束,根据龙骨,如果底部/边夹角大于约135°。
b)结合载重条件3
载重在垂直和水平上的合力一般不为零,会被引入的模型的船头和船尾的两个垂直力和两个水平力所平衡,根据二维沉浸理论剪力分散在壳体上,这个剪力是载重垂直和水平上的力的一半且方向相反。
平面模型所采用的,合力被垂直和水平上的力所平衡,作为规范上的作用在模型所在平面上。
 
3.1.5 检验标准
a)对于材料结构,计算所给出的压力不能大于允许值,在N/mm2:
·弯曲应力:
 
·剪切应力:
 
冯·米塞斯等效弯曲应力:
 
在这里:
K:材料因素,在章节2里面是钢材料,在章节3里面是铝合金。
fm’:取决于材料的系数,相当于:
-  1,0对于钢结构
-  2,15,对于铝合金结构
fs:安全系数,相当于:
-  1,00,对于结合了载重条件
-  1,25,对于静水里面的载重条件。
章节2和章节3里面计算的钢板和加强筋对于一般压力和剪切应力的压缩量不能大于临界值。
结构元也承受纵向船体梁的压力,根据意大利船级社规定标准允许值和临界值都必须减少。
b)章节4定义了复杂材料组成的结构的允许压力。
 
3.2 双体游艇的直接计算
 
3.2.1 一般情况
意大利船级社规定要求直接计算普遍执行与检查拥有非常规特征双船体的主要结构和联系结构。
除此之外,直接计算也被用于检查结构布置不符合基于简单模型的压力水平现实评价和规定公式计算的游艇的连接双船体的结构。
 
3.2.2 载重
一般情况下,考虑规定中以下a)到d)几种载重情况。
a情况需要静水的静态条件测试
b情况和c情况需要连接双船体结构的检查。c情况只需要检查L大于65m和速度大于45节的游艇。
d情况根据意大利船级社的观点,需要检查游艇是否具有预期的有效的推压影响(拥有多层上层结构的游艇)。
对于特殊结构或者载重方式,一些载重情况比起其他情况意义不大,前者意大利船级社考虑较少。出于同样的原因,意大利船级社对于独特的情况也必须考虑更远的载重情况并做出规定。
在垂直和横向方向上的计算和相对压力p2在段落5里面作为规定进行计算。
对于每一个支撑单元,相对压力公式里面的系数Fa,在被支撑的区域的作为函数来计算。
在三个维度上的分析,特别要注意的是游艇的重量和浮力要处于动态平衡。
对于三个维度的分析,冲击压力的纵向分配意大利船级社对于每一个特别的情况都做出了考虑。在一般情况下,模型的冲击压力在每个横截面上分解考虑,其他面受静压力作用。
a)在静水中的载重情况
   考虑以下几种载重
   ·由于重量的存在所产生的力,其分配根据游艇的重量手册;
   ·在静水中的外静负荷
b)结合载重情况1
   这些必须这样考虑:
   ·由于重量的存在所产生的力,其分配根据游艇的重量手册;
   ·游艇因为垂直加速产生的惯性力,考虑在向下的方向。
c)结合载重情况2
考虑以下几种载重
·由于重量的存在所产生的力,其分配根据游艇的重量手册;
·游艇因为垂直加速产生的惯性力,考虑在向下的方向;
·冲击压力作用在船体底部一半的边缘。
d)结合载重情况3
考虑以下几种载重情况
·由于重量的存在所产生的力,其分配根据游艇的重量手册;
·游艇因为垂直加速产生的惯性力,考虑在向下的方向。
 
3.2.3 结构模型
一般情况下,这种类型的游艇基本机构用中等网格的有限元原理来模拟。
在意大利船级社的规范中,用细网目做详细分析对于超过允许限制的应力区域用中等网格原理计算是必要的,这类结构类型给出了依据来怀疑大应力集中的存在。
一般情况下,模型的长度作为允许主要结构元的作用和他们的相互作用的分析。
用这些规则才解决游艇问题,纵向强主要单位(纵梁和纵桁),至少要超出结构空间,一般忽略横向强构件(横梁,腹板和肋板)的比较,或者把他们的压力考虑到合适的边界条件中。因此,在一般情况下,检查船体这些区域的主要构件,只要通过分析横向环的平面分析就可行。
假使这些近似方法都不可行,模型要调整适应三个方向,包括纵向主要单位。
假使载重作用在横向方向上(载重情况2和3),要特别注意模型的连续甲板和平台。如果水平面强度足够,船头和船尾有足够的约束,那么这样的连续元可以抵挡主要环的横向变形。
在这些情况中,如果无法抵抗,它仍然可以用来检查二维的环,根据意大利船级社规定的标准模拟甲板的存在和平台对水平面压力。
3.1.4 边界条件
取决于载重条件的考虑,设定了以下几种边界条件:
b)静水中的载重条件并且结合载重条件1和2
   ·水平和横向约束,按照底部和舷侧的交叉点,如果两个舷侧的夹角小鱼   135°;
   ·水平和横向约束,根据龙骨,如果底部/边夹角大于约135°。
b)结合载重条件3
载重在垂直和水平上的合力一般不为零,会被引入的模型的船头和船尾的两个垂直力和两个水平力所平衡,根据二维沉浸理论剪力分散在壳体上,这个剪力是载重垂直和水平上的力的一半且方向相反。
平面模型所采用的,合力被垂直和水平上的力所平衡,作为规范上的作用在模型所在平面上。
 
3.2.4 边界条件
取决于载重条件的考虑,设定了以下几种边界条件:
a)静水中的载重情况
   载重在垂直和水平上的合力一般不为零,会被引入的模型的船头和船尾的两个垂直力和两个水平力所平衡,根据二维沉浸理论剪力分散在壳体上,这个剪力是载重垂直和水平上的力的一半且方向相反。
   平面模型所采用的,合力被垂直和水平上的力所平衡,作为规范上的作用在模型所在平面上。
b)结合载重情况1
在每个船体的龙骨施加垂直约束。
c)结合载重情况2和3
   载重在垂直和水平上的合力一般不为零,会被引入的模型的船头和船尾的两 个垂直力和两个水平力所平衡,根据二维沉浸理论剪力分散在壳体上,这个 剪力是载重垂直和水平上的力的一半且方向相反。
平面模型所采用的,合力被垂直和水平上的力所平衡,作为规范上的作用在模型所在平面上。
 
3.2.5 检验标准
a)a)对于材料结构,上述计算所给出的压力不能下列大于允许值,在N/mm2:
·弯曲应力:
 
·剪切应力:
 
冯·米塞斯等效弯曲应力:
 
在这里:
K:材料因素,在章节2里面是钢材料,在章节3里面是铝合金。
fm’:取决于材料的系数,相当于:
-  1.0对于钢结构
-  2.15,对于铝合金结构
fs:安全系数,相当于:
-  1.00,对于结合了载重条件
-  1.25,对于静水里面的载重条件。
章节2和章节3里面计算的钢板和加强筋对于一般压力和剪切应力的压缩量不能大于临界值。
结构元也承受纵向船体梁的压力,根据意大利船级社规定标准允许值和临界值都必须减少。
b)章节4定义了复杂材料组成的结构的允许压力。
 
4  定义和符号
 
4.1 常规
 
4.1.14.2和4.3所给出的定义和符号适用与b部分的所有章节。
具有普遍有效性的符号的定义不会在多个章节中重复出现,符号具有特殊定义的会在相关章节中特别定义。
 
4.2 符号
4.2.1
LOA  :船体的总长,单位是m,在平行于夏季载重水线,从船头的前段到船尾的后端的距离,不包括船底外板和其他不影响船体结构完整可用无损方式分离的可移动突出物,比如船尾的高操纵台,平台,船体外办和护舷材。
L  :结构船长,单位是m,在满载水线上,假设游艇静止时和满载水线的距离相等。
LPP :水线间长,单位距离是 m,在满载水线上FP到AP的距离。
LLL :载重线的长度指龙骨上表面以上测量的85%最小型深处船体水线96%的总长,或者水线从船头前端到船尾舵杆中心线。取其大者。设计船时如果有龙骨板
测量时水线应该平行于设计水线。
FP :前垂线,过满载水线和船头前端的交叉点。
AP :后垂线,在满载水线和船尾舵柱后缘的交叉点,没有舵柱取舵杆中心线。
B  :最大船宽,单位m。
D  :型深,单位m,船长L一半处的横截面从基线到露天甲板梁上表面的垂直距离。
D1  :深度,单位m,船长L一半处的横截面从矩形龙骨的底面或者固定压载龙骨或者滑动龙骨到露天甲板梁的上表面。
T  :吃水,单位m,船长L的一半处满载水线和龙骨下表面之间的距离。,如果船体有滑动龙骨或者压载龙骨,最低龙骨面指纵剖面和船体外表面附体的交叉点。
T1  :吃水T,单位m,最低理论线的延长线到船长一半处的固定压载龙骨或者滑动龙骨的距离。
Δ  :排水量,单位t,游艇吃水T时的排水量。
V   :最大设计速度,单位节,游艇在排水量Δ时的速度。
s   :肋距,单位m。
S   :强肋骨间距,单位m。
 
4.3 定义
 
4.3.1  肋骨间距规则
肋骨间距定义为sR,单位m,普通加强筋定义如下:
sR=0.350+0.005L
一般情况下,横截面间距或者纵向加强筋不能超过1.2倍肋骨间距。
 
4.3.2 上层结构
上层结构是露天甲板以上的甲板结构,自一舷伸至另一舷或其侧壁自外板内缩不大于4%船宽的围蔽建筑物。
上层建筑有可能是完整的,甲板和舷边延伸指整个游艇的长度,或者只是局部的,边小于游艇,甚至整个甲板延伸到整个船长。
上层建筑每一层关于露天甲板根据他们的特点有可能是不同的。
第一层上层建筑是固定在露天甲板上的,第二层上层甲板是固定在第一层上层甲板上的,以此类推。
 
4.3.3 干舷甲板
国际游船公司委员会附篇1里面给出了干舷甲板的含义。干舷甲板通常是最高一层露天甲板,其上所有的露天开口设有永久的封闭装置,其下在船侧的所有开口设有永久性的水密封闭装置,对具有不连续的干舷甲板的船舶,该露天甲板的最低线及其平行于该甲板升高部分的连续线取为干舷甲板。
 
4.3.4 露天甲板
暴露在空气和海水里面,作为船体结构完整的一部分,是最上层完全风雨密的甲板。
 
4.3.5 虚拟干舷甲板
国际游船公司委员会66章规定的完整干舷甲板是从满载水线到露天甲板,游艇LLL小于75m的最小要1.8m,对于LLL在75m到125m之间的游艇,虚拟干舷甲板最小要1.80+0.01(LLL-75),或者最小要2.3m对于LLL大于125m的游艇,虚拟干舷甲板又被定义为(设计时在露天甲板以下且平行于露天甲板)并且,对于上层建筑的层,在露天甲板以上的第一层上层建筑是第二层,对于露天甲板以上第二层的是第三层上层建筑,以此类推。从船尾到船头四分之一所有露天甲板上的装置,也是用同样的方式定义。
上述定义的虚拟干舷甲板的垂直距离和相关的水密露天甲板一致,与计算的最小干舷与载重线公约一致,被用来减少船体,上层建筑,船面舱室,甲板上的基座和烟囱的高度和甲板排气管道上的开口装置。除非船旗国另有规定。
 
4.3.6 舱面船室
舱面船室是固定在露天甲板上的甲板建筑物,做为上层建筑甲板或者;另一个舱面船室,长度有限制,间隔在外部纵隔板不小于92%的基础游艇宽度。
 
4.3.7 风雨密
游艇在任何海水条件中行驶,要阻止水进入游艇那么关闭设备考虑风雨密。
 
4.3.8 水密
在设计环绕结构时,要阻止水下任一方向的水进入游艇那么关闭设备要考虑水密。
 
5 船体和上层建筑的完整性和部分结构
 
5.1 水密隔板的数量
 
5.1.1 所有的游艇起码要有如下的水密横隔板:
·一个冲击隔板
·两个机舱边界的隔板;一个可选择,一个可以作为船尾的横隔板。
 
遵守细分部分或者破坏稳性标准的游艇需要附加隔板来遵守细分部分或者破坏稳性标准。
 
5.1.2 水密隔板和甲板上的开口
水密部分上的开口数量对于游艇的工作条件必须限制在一个最小兼容量。在意大利船级社的意见里面,管道和电力缆绳施布通过水密部分时有合适的设备。船上的这些设备的细节需要送到意大利船级社批准。水密隔板的门应该是水密门;附加的部分考虑门是要送到Pt E。至于冲击隔板的考虑,在干舷甲板以下一般两个管道中最大的一个通过冲击隔板,除非有合理的理由。这样的管道要安装在合适的可操作的阀门上,在干舷甲板以上和阀门室关闭以后船首最高点里面的隔板。在所有的服务条件下,如果容易做到,这些阀门可以安装在冲击隔板的尾部。
 
所有的阀必须用钢,铜或者其他批准的具有延展性的材料,作为普遍规则,没有通道可以设置在冲击隔板上。对于独特的游艇会给出特别的考虑。只有当通道在设计水线上并且尽可能远离设计水线时并且关闭装置是水密的时候。
 
5.2 水密隔板
 
5.2.1 冲击隔板要水密并安装在干舷甲板之上。这样的隔板距离游艇首垂线不小于5%游艇LLL,小于8%游艇LLL。
 
5.2.2 游艇水线以下任一部分延伸向前到首垂线,比如球鼻艏,这样的距离,单位m,在5.2.1中根据一种观点来特别规定:
·在距离的中间或者延长线上,或者
·在游艇首垂线1.5%LLL的长度上,或者
·在首垂线3m距离上;给出了最小的测量值。
 
5.2.3 如果在5.2.1或者5.2.2的限制,隔板上可能有梯子或者凹陷的地方。
 
如果有向前的长上层建筑,冲击隔板要风雨密延伸到第一层上层建筑甲板。
 
5.2.4 意大利船级社是具体情况而定,在5.2.1和5.2.2中接受冲击隔板到首垂线的距离大于最大标准值,如果前面的冲击隔板,部分的淹湿,任意满载出发情况和到达情况的稳性计算表明了服从意大利船级社为游艇章节E部分制定的破坏稳性公约。
 
5.3 通海装置和舷外排出
 
5.3.1 所有低于露天甲板的对外开口都要设置关闭阀,如果没有由船旗机关另行规定,这样的阀由坚韧的高抗腐蚀金属材料制成,被直接安装在船壳上或者各种管口和各种随时容易达到的位置的控制上,并且是永久固定。
就可行性而言,舷外排出保持最小并且位置在满载水线以上。
对于轮机冷却系统的通海装置,用腹板加强筋和关闭阀门后面的过滤器直接安装在船壳两边。
过滤器用高抗腐蚀的材料做成,在实体维度上并且容易打开。
 
5.3.2 所有通向海水和在位置在满载水线以下的管道要足够细小,并且有足够高的抗腐蚀性能,和与可能接触到的材料电化学兼容。
对于阀和船弯等等的特点,需要由和管道同样的材料制成,或者,如果不可行,可以用电化学兼容的材料。
对于非金属管道和阀门的使用会特别考虑。
 
5.3.3 从轮机引到船壳外的排出管道结构上需要有和底部结构一样强度。
这样的材料要适合抵抗排出的温度,如果使用复合材料,内部要涂上至少1.5mm的自灭性树脂。
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